中頻爐的諧波抑制.pdf

1、隨著電力電子行業(yè)的飛速發(fā)展，極大促進(jìn)了非線性設(shè)備在工業(yè)中的普及。其中，中頻爐裝置得益于電力電子行業(yè)的進(jìn)步得到了廣泛的應(yīng)用。目前，中頻爐多用于冶煉、軋鋼等用電量大的工業(yè)中。由于其整流裝置等非線性器件的存在，產(chǎn)生的諧波對電能質(zhì)量造成了嚴(yán)重危害。近些年來，諧波危害問題逐漸被重視，很多企業(yè)針對諧波的治理提出了相應(yīng)措施。本文基于中頻爐用電量大，產(chǎn)生諧波含量高，無功功率因數(shù)低等特點(diǎn)，對諧波問題采用注入式混合型有源電力濾波器（The Injectio

2、n Hybrid Active Power Filter簡稱IHAPF）進(jìn)行抑制。在滿足濾波器容量的情況下，在高壓側(cè)對諧波進(jìn)行集中治理。其中，無源濾波器(Passive Filter簡稱PF)主要進(jìn)行特定次諧波治理和無功補(bǔ)償，有源電力濾波器(Active power filter)對諧波進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償。
　　濾波裝置性能的好壞，很大程度上取決于電流的控制精度。但注入式混合型濾波器中由于硬件性能的限制，在對電流進(jìn)行檢測時存在著一些無法

3、避免的延時，這對諧波的抑制產(chǎn)生了影響。為解決此問題，文中對幾種電流控制和檢測方法進(jìn)行了分析。通過對產(chǎn)生延時機(jī)理的研究，及低通濾波器的設(shè)計和仿真，在基于瞬時無功功率ip-iq島檢測法的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)。通過添加相應(yīng)補(bǔ)償角以彌補(bǔ)延時產(chǎn)生的相位偏差，從而達(dá)到檢測的高精度，提高整個系統(tǒng)的性能。同時對直流側(cè)電壓的控制進(jìn)行了仿真分析，確保濾波裝置輸出穩(wěn)定的補(bǔ)償電流，進(jìn)一步驗(yàn)證了改進(jìn)的諧波檢測法。文中通過在MATLAB上對改進(jìn)前后濾波效果進(jìn)行建模仿真，

4、對比得出檢測電流的延時性得到了很好的改善，整個系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償能力，動態(tài)跟蹤能力，檢測精度在很大程度上得到了提高。
　　在對中頻爐結(jié)構(gòu)、工作原理分析的基礎(chǔ)上，對濾波裝置進(jìn)行了參數(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)。首先，對單調(diào)諧濾波器進(jìn)行了參數(shù)的優(yōu)化，使其更符合中頻爐的功率特性，避免過多的無功補(bǔ)償。其次，對注入支路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，尋求注入支路的最優(yōu)參數(shù)，提高諧波注入能力。再者，有源部分中由于逆變器部分產(chǎn)生補(bǔ)償諧波的同時，產(chǎn)生了高頻開關(guān)諧波。鑒于通常所用