，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另部分缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中次谐波的含量可达基波的接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥脉整流器，变压器原边及供电线路含有次及以上奇次谐波电流如果是脉冲整流器，也还有次及以上奇次谐波电流。经统计表明由整流装置产生的谐波占所有谐波的近，这是最大的谐波源。电力电子技术课程设计电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面对供配电线路的危害影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器般采用电磁式继电器感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器对以下含量高达时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯调光灯计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中次谐波的含量较多，可达三相配电线路中，相线上的的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。对电力设备的危害对电力电容器的危害当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。对于膜纸复合介质电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的倍对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时，还可能使电网的谐波加剧，即产生谐波扩大现象。另外，谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形，尖顶电压波易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用，从而缩短电容器的使用寿命。般来说，电压每升高，电容器的寿命就要缩短左右。再者，在谐波严重的情况下，还会使电容器鼓肚击穿或爆炸。对电力变压器的危害谐波使变压器的铜耗增大，其中包括电阻损耗导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大，这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加，谐波使电压的波形变得越差，则磁滞损耗越大。同时由于以上两方面的损耗增加，因此要减少变压器的实际使用容量，或者说在选电力电子技术课程设计择变压器额定容量时需要考虑留出电网中的谐波含量。除此之外，谐波还导致变压器噪声增大，变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的，随着谐波次数的增加，振动频率在左右的成分使混杂噪声增加，有时还发出金属声。对电力电缆的危害由于谐波次数高频率上升，再加之电缆导体截面积越大趋肤效应越明显，从而导致导体的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小。另外，电缆的电阻系统母线侧及线路感抗与系统串联，提高功率因数用的电容器及线路的容抗与系统并联，在定数值的电感与电容下可能发生谐振。对用电设备的危害对电动机的危害谐波对异步电动机的影响，主要是增加电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场，形成与电动机旋转方向相反的转矩，起制动作用，从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流，当频率接元器件并拖动到编辑区域。建好模型如图所示图参数设置模块参数模块参数交流电压源幅值频率载波频率电感基波频率滤波电容仿真时间仿真算法幅值频率弧度秒相位弧度图单相桥式整流器模型参数电力电子技术课程设计图交流电源参数设置图电感参数设置图滤波电容参数设置图正弦调制波参数设置图参数设置图参数设置电力电子技术课程设计图仿真时间及算法设置整流器无功补偿仿真研究结果及分析仿真结果通过模块，将需要显示观测的电流电压送至示波器显示。此时，我们选择图电力电子技术课程设计模块的七个电压电流仿真输出波形图交流侧电源电压，幅值约为图电流仿真波形图图电力电子技术课程设计交流侧电压仿真波形图图直流侧电流波形图图直流侧电压仿真波形图图电力电子技术课程设计有功功率仿真波形图图无功功率仿真波形图图图电力电子技术课程设计仿真结果对比分析通过观察各个负载电源电压的仿真波形图，与理论波形图进行认真对比，发现两者之间存在定的差异，波形图并不是完全样。下面分析各个参数的波形。图理论波形图通过对比分析可知，交流侧电源电压与理论波形图致，幅值为，频率样。仿真结果频率及幅值有些差距，但形态基本致，锯齿形波形。在测试中发现，其他参数保持不变，改变仿真时间，会发生明显变化。设置合适仿真时间才能使与理论波形致。下图为仿真时间为使波形图。图电力电子技术课程设计图理论波形图波形与理论波形相似，但频率不太样，说明模块载波程度不够，需要调整载波频率。图理论波形图有功功率实验波形初始瞬间增大，在无功补偿后直为，符合要求。无功功率增加至，状态与理论致，数值有差异。电力电子技术课程设计图理论波形图直流侧电压从增加至后稳定在，与理论值差，电感及电容参数需调整。结论当三角波频率为，调制波为，整流器交流电源电压为时，直流侧输出电压约为，大于晶闸管整流是的最高电压，整流器时升压整流。启动仿真后可观察到无功补偿器交流侧电压和电流波形。在整流器调制波幅值为领先度时，电流领先电源电压度，电源输出有功功率为，输出容性无功为左右。直流侧电容两端电压为，直流侧电流反映了电容的充放电情况。各个波形与理论波形相似，但存在点差距。通过实验中不断的修正各个参数，掌握了各个参数对整个整流无功补偿系统的作用和影响。最主要的参数在于调制波的相位设置，只有相位设置合适了，才能达到有功功率和无功功率的期望值。同时，当改变载波频率和基波频率时，直流侧电压和电流频率将发生很大变化。达到本次课程设计的基本要求及顺利完成各项测试。本实验证明，该整流器无功补偿系统能够有效提高功率因数，改善电网质量，提高电网系统的稳定性电力电子技术课程设计参考文献王兆安刘进军电力电子技术机械工业出版社姜桥电子技术基础人民邮电出版社赵广元与控制系统仿真实践北京航空航天大学出版社周川荣电力电子技术与仿真中国电力出版社电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计题目整流器无功补偿仿真研究院系电子工程学院专业自动化姓名曾志勇年级指导教师张波年月摘要随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中添加了大量的非线性负载，引起电网电压和电流的畸变，导致电力污染，实现绿色电能变换成为目前电力电子技术研究的重点之。在众多谐波治理措施中，使用整流器来调节网侧功率因素，实现能量双向流动这主动改善电能质量的技术得到了深入的研究和发展。整流器采用高频调制，既可以整流也可以逆变，与晶闸管整流器相比可以改善交流侧谐波，提高功率因数，是重要的的电能变换和控制技术，已广泛应用于光伏发电，风力发电和电网无功补偿，潮流控制等方面。本文基于单相两电平整流器结构，对控制策略进行了研究。本文首先对整流器以及静止无功补偿发的工作原理进行了阐述。然后利用这个强大的仿真软件平台，建立了综合进行谐波抑制和无功补偿的模型，并计算分析了了整流器分别工作于高功率因素模式，无功补偿模式，整流无功补偿模式进行了分析。最后，采用上述模型，结合理论分析及实验结果，探讨了该方法在实际运作情况下的运行状态及性能，观察实验现象，验证了该模型的实际应用效果，证明了该方法的正确性，为进步研究奠定了基础。关键词整流器无功补偿谐波抑制功率因素目录引言整流器无功补偿仿真研究目的任务要求整流器无功补偿仿真研究的理论分析整流器无功补偿仿真研究模型建立仿真模型建立参数设置整流器无功补偿仿真研究结果及分析仿真结果仿真结果对比分析结论参考文献电力电子技术课程设计引言电力系统的谐波问题早在世纪年代和年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压电流波形的畸变。年发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到了年代和年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统工业交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波或分数谐波。谐波实际上是种干扰量，使电网受到污染。电工技术领域主要研究谐波的发生传输测量危害及抑制，其频率范围般为。电网谐波是怎么产生的其主要来自于以下几个方面是发电源质量不高产生谐波发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀致和其他些原因，发电源多少也会