40000字硕士毕业论文电力用户谐波测试的分析与处理

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：40000字

论点：谐波,电网,蓄电池

论文概述：

谐波抑制主要从谐波发生源、电力系统以及谐波抑制装置三个方面进行。消除电力系统谐波主要应从产生谐波的主要装置即电力电子装置出发，去研究解决的方法。

论文正文：

介绍

1.1简介
近年来，随着经济结构的加速调整和转变增长方式的努力，全市经济和社会实现了快速协调发展。全市生产总值1035亿元，增长10.6%。新能源、新建筑材料、新纺织品和特种机电产品四大产业正在发展。随着电网的不断建设，区域供电能力和质量得到了很大提高。然而，随着负荷的快速发展和电力电子设备的广泛应用，区域电网的谐波污染问题日益严重，影响了供电质量。因此，了解谐波产生的原理，控制谐波产生的来源，从而消除谐波对电力系统的危害，对于提高供电质量，保证电力系统安全经济运行具有十分积极的意义。这次，对电力系统中用户的谐波设备进行了测试、分析和处理。

1.2国外研究现状
早在19世纪末，当交流电作为一种新的电能形式出现时，人们就发现了电源电压和电流波形的波形失真问题，同时开始研究波形失真的原理和消除方法。20世纪二三十年代，随着汞弧整流器在电力牵引和冶金领域的推广应用，电力谐波的研究达到了第一次高潮。70年代以来，由于变频器、整流器等各种电力电子设备的广泛使用，电力系统谐波对公共电网的危害日益严重。在此期间，电力系统的谐波分析和研究已经超出了传统电力系统的范围，并渗透到电气理论、电网理论、数字信号处理、计算机技术、控制理论和控制技术等其他学术领域。并形成了一套独特的理论体系、分析研究方法、检测治理技术、约束标准和管理体系。
欧洲国家率先了解电力系统中的谐波问题并采取相应的对策:法国电工协会在神奇的文件《电力变换器安装条例——考虑电网的运行特性》中规定了每个用户在公共耦合点单独工作的限制。德国在1987年发布的《电网干扰评估标准》中规定了“低压电网谐波兼容值”。1960年，英国提出了抑制谐波流入电力系统的管理标准，随后又对该标准进行了修订。1976年，工程指南C-5/3标准形成并一直使用到现在。国际电工委员会(IEC)和国际大电网会议(CICRE)先后成立了专门的工作组，开展这一领域的研究工作。国际电工委员会在1988年对电力系统的谐波限制提出了明确的要求。电气和电子工程师学会(IEEE)工业应用委员会于1989年发布了《电力系统谐波控制的IEEE要求和实施建议》，规定了电网谐波电压和非线性用户谐波电流的限值，并于1992年规定了谐波限值标准IEEE 1000。自1984年以来每两年举办一次的国际谐波政策会议(ICHPS)，为该领域的国际交流和研究提供了直接的渠道，促进了电力系统谐波研究的深入发展。

2湖州电网谐波现状

2.1湖州电网简介
湖州电网有一座50千伏变电站，两台主变压器，变电站容量为0兆伏安；共有13座22千伏变电站、22台主变压器和3540兆瓦变电站。湖州市区67座110千伏变电站，100台主变压器，4119千伏安:13座35kv变电站，26台主变压器，278千伏变压器容量，35kV及以上客户550.18千伏安。三个县局共有16台客户变压器(含110kV4)，30台主变压器，总变压器容量为318.3毫伏，31/44/231.88毫伏。湖州电网总装机容量为2069.227兆瓦，其中2037兆瓦及以上(含6兆瓦及以上地方电厂装机容量)，6Mw及以下62.227兆瓦，根据自然条件，天然气187兆瓦，火电1718.75兆瓦，垃圾30兆瓦，水电52.477兆瓦，余热81兆瓦。

2.2湖州电网谐波状况
近年来，随着工农业生产的快速发展，电力系统负荷类型日益增多。为了提高生产效率和节约能源，电力部门在大电网中相继出现了大量晶闸管整流装置(如电池充放电设备、电弧炉设备和电气化铁路牵引设备)。使用这些设备有利于节能，但由于有功和无功功率对电网的影响，会导致电压和频率波动。同时，这些非线性负载向电网注入大量谐波，大大降低了供电系统的电能质量，给电气设备带来很大危害，需要紧急处理。

2.3电池充放电设备

2.3.1。长兴电池产业概述
长兴县电池产业起步较早。自1998年以来，天能供电有限公司和魏超供电有限公司牵头的电池产业集团逐步形成，形成了从电池原辅材料加工、板材制造、零部件制造到组装销售的完整产业链。目前，全县有50多家电池企业，在全国市场占有率超过5倍，成为名副其实的“中国电池之乡”。

2.3.2。电池充放电设备
随着电池行业的快速发展，电池充放电设备也大幅增加。电池充电设备是一种6脉冲整流负载，产生大量的5次、7次和n次谐波，使得并联补偿电容器经常出现熔丝断裂、电容器鼓包等现象。电容器损坏更频繁，谐波同时侵入较高电压，严重影响电压和电流质量。因此，抑制电池充放电设备中的谐波尤为迫切。

3蓄电池充电设备谐波分析.............................................28-40
3.1电池充电和放电设备.........................................28-30
3.2蓄电池充放电设备谐波抑制的探讨.........................................30-34
3.3谐波控制.........................................34-38
浙江魏超供电有限公司3.4电池充放电设备谐波控制概述.........................................38-40
4谐波.........................................40-57
用于电弧炉设备4.1电弧炉设备及其谐波.........................................40-46
4.2电弧炉设备谐波抑制的探讨.........................................46-52
4.3湖州九里塔钢厂谐波治理.........................................52-56
4.4电弧炉设备谐波控制概述.........................................56-57
5谐波.........................................57-66
5.1牵引负载和谐波产生.........................................57-60
5.2牵引负荷谐波抑制的探讨.........................................60-64
5.3牵引负荷谐波控制概述.........................................64-66

结论

经过对湖州市典型电池行业用户和电弧炉行业用户前期调查、分析和治理的谐波污染采样分析，选择不同的治理方案进行可行性分析，比较各自的优缺点，综合考虑治理效果、经济性等多种因素，选择合适的方案进行治理，取得了良好的治理效果。同时，宁杭铁路电气化铁路牵引站建成后，初步分析研究了谐波对湖州电网的影响，并提出了谐波治理的具体方案。
虽然在谐波控制方面取得了一些成绩，但仍存在一些不足。电网谐波类型的研究不够全面，不同类型设备对电网的影响需要进一步扩大。下一步应建立和完善客户的谐波源技术文件，包括设备容量、类型、参数、主接线、电容器或滤波器相关参数、谐波设计计算值和测量值等。当谐波源产生的谐波电流或公共耦合点的谐波电压超过标准规定的允许值时，应根据局部处理的原则在一定时间内采取措施。同时，谐波源用户在申请用电时，应根据谐波源和系统公共电网的参数进行谐波预测计算。对于超过允许值的客户，应采取措施限制谐波，并与电气设备同时投入运行，即客户工程应同时设计、施工和使用。新设备投入运行后，应对谐波测量进行复核，只有合格的方可正式接入网络运行。