用C语言实现RLC组件四种类型的三相谐波滤波器
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这三相谐波滤波器块模型三相谐波滤波器,其分流元件用于电力系统,用于降低电压失真和功率因数校正。非线性元件,例如电力电子转换器,产生谐波电流或谐波电压,其注入电力系统。由此产生的扭曲电流流过系统阻抗产生谐波电压失真。谐波滤波通过在低阻抗路径中转移谐波电流来减小失真。谐波过滤器以基频为电容性,因此它们也用于产生转换器和功率因数校正所需的无功功率。
为了达到可接受的失真,将几组不同类型的滤波器并联起来。最常用的过滤类型有:
带通滤波器,用于过滤最低订单谐波,例如5,7,第11和第13次谐波。可以在单个频率(单次滤波器)或两个频率(双调谐过滤器)上调谐带通滤波器。
高通滤波器,其用于过滤器的高次谐波和覆盖宽范围的频率。高通滤波器,该C型的高通滤波器,的一种特殊类型的用于提供无功功率和避免并联谐振。它还允许过滤所述低次谐波(例如3次)的,同时保持零个损失在基频。
这三相谐波滤波器块是由RLC元素构建的。电阻,电感和电容值由滤波器类型和:
额定电压下的无功功率
调谐频率
质量因素。质量因子是调谐频率清晰度的度量。它由电阻值决定。
四种类型的过滤器可与建模三相谐波滤波器块被示出如下:
最简单的过滤器类型是单调过滤器。下图提供了质量因子的定义问:和公式用于计算无功功率问:C和损失(有功功率P.)。质量因素问:所述过滤器的是电抗器的品质因数在调谐频率问:=(NXL.)/R.。质量因素决定带宽B.,这是调谐频率锐度的衡量标准。
调整谐波令 | N=FN/F1= |
品质因数 | 问:=NXL./R.=XC/(NR.) |
带宽 | B.=FN/问: |
在无功功率F1 |
问:C=(V.2/XC)·N.2/(N2- 1) |
积极的力量F1(亏损) |
P.≈(问:C/问:)·N./(N2- 1) |
在哪里:
F1=基波频率
ω.= 2πF1=角频率
FN=调谐频率
N=谐波=(FN/F1)
V.=标称线线电压
XL.=电感电抗在基波频率=L.ω.
XC=基频电容电抗= 1/(Cω.)
双重滤波器执行与两个单调过滤器相同的功能,尽管它具有某些优点:其损耗低得多,并且两个调谐频率之间产生的并联谐振频率的频率频率低得多。
双调谐滤波器由一个串联LC电路和并联RLC电路。如果F1和F2是两个调谐频率,串联电路和并联电路都被调谐到大致平均几何频率, 。
双调解滤波器的质量因子Q被定义为平均频率下并联L和R元件的质量因子Fm:问:=R./(L·2πf.m)。
高通滤波器是单调谐滤波器,其中L和R的元件并联连接的,而不是串联。这种连接导致宽带滤波器,其具有在由电阻R限制高频率的阻抗
高通滤波器的品质因数是在调谐频率的并联电路RL的品质因数:问:=R./(L·2πf.N)。
C型的高通滤波器是高通滤波器,其中该电感L被替换以基本频率调谐的LC串联电路的变型。在基频,该电阻是由谐振LC电路旁路和损失都为空。
c型滤波器的质量因数仍然由以下比值给出:问:=R./(L·2πf.N)。
下面的附图表示R,L和C的值,以及用于在60Hz网络上应用的四种类型的滤波器获得的典型阻抗与频率曲线。每个过滤器均为315 kV和49 mvar。
该图说明了315 kV和49个MVAR的单调过滤器,其中第5级谐波滤波器问:是30.
。
该图说明了315 kV和49个MVAR的双调谐滤波器,11号和第13次谐波滤波器问:是16.
。
该图示出在315千伏的高通滤波器和49 MVAr的与第24次谐波滤波时问:是10.
。
该图示出在315千伏和49 MVAr的与第三次谐波滤波当C型高通滤波器问:是1.75
。
这power_harmonicfilter
示例示出了使用的三相谐波滤波器堵塞。