近年來，電力電容器組在電力系統(tǒng)中的大量使用，使得電能質(zhì)量問題備受關(guān)注。如何有效減少系統(tǒng)中的諧波，合理設(shè)計諧波濾波器是廣大學(xué)者關(guān)心的問題。
《無源濾波器設(shè)計》從電容器組入手，介紹了電力系統(tǒng)及各組件建模、諧波在電力系統(tǒng)中滲透的影響、無源濾波器的設(shè)計和典型應(yīng)用，還介紹了太陽能和風(fēng)力發(fā)電等新能源應(yīng)用與各種諧波的關(guān)系。
譯者序
原書序
原書前言
作者簡介
第1章 并聯(lián)電容器組的應(yīng)用1
1.1并聯(lián)電容器組1
1.1.1提高功率因數(shù)1
1.1.2支撐電壓1
1.1.3提升有功功率支撐能力4
1.1.4電容器的應(yīng)用4
1.2并聯(lián)電容器的安裝地點4
1.3電容器的額定值5
1.3.1測試5
1.3.2放電電阻6
1.3.3不平衡6
1.3.4短時過電壓承受力6
1.3.5暫態(tài)過電流承受力7
1.4并聯(lián)電容器組設(shè)計9
1.4.1 500kV電容器組的組成10
1.5熔斷器11
1.5.1外置式熔斷器12
1.5.2沖出式熔斷器13
1.5.3內(nèi)置式熔斷器14
1.5.4無熔斷器15
1.6電容器組的聯(lián)結(jié)方法18
1.6.1接地和不接地電容器組19
1.6.2接地電網(wǎng)設(shè)計19
1.7不平衡檢測19
1.7.1熔斷器故障導(dǎo)致的失諧20
1.8電容器組的失穩(wěn)效應(yīng)22
1.9電容器組的開關(guān)暫態(tài)22
1.10開關(guān)暫態(tài)的控制24
1.10.1電阻開關(guān)25
1.10.2同步切換或同步運行26
1.11帶電動機的開關(guān)電容器組26
1.12開關(guān)設(shè)備28
1.12.1電流互感器二次側(cè)的高電壓32
1.13開關(guān)控制33
參考文獻(xiàn)35
第2章 電力系統(tǒng)組件諧波分析的建模37
2.1輸電線路37
2.1.1 ABCD常數(shù)37
2.1.2根據(jù)線路長度建模38
2.1.3長線路模型39
2.1.4線路常數(shù)的計算41
2.1.5接地線的三相系統(tǒng)44
2.1.6導(dǎo)體組45
2.1.7卡森方程46
2.1.8卡森方程的近似48
2.1.9 OH線路電容49
2.1.10 OH線路的EMTP模型53
2.1.11諧波的影響56
2.1.12帶諧波的輸電線路方程56
2.2電纜60
2.2.1電纜常數(shù)61
2.2.2電纜電容61
2.3 OH線路和電纜的零序阻抗63
2.3.1電纜屏蔽接地63
2.4濾波電抗器64
2.5變壓器64
2.5.1頻率相關(guān)模型65
2.5.2三繞組變壓器66
2.5.3四繞組變壓器67
2.5.4變壓器序列網(wǎng)絡(luò)69
2.5.5矩陣方程69
2.6感應(yīng)電動機74
2.7同步發(fā)電機76
2.8負(fù)載模型77
2.8.1 PQ和CIGRE負(fù)載模型的研究結(jié)果78
2.9系統(tǒng)阻抗78
2.10三相模型80
2.11非特征諧波81
2.12換流器82
參考文獻(xiàn)83
第3章 系統(tǒng)的諧波建模85
3.1電力系統(tǒng)85
3.1.1諧波考量因素86
3.1.2電力系統(tǒng)的高效設(shè)計86
3.2網(wǎng)絡(luò)建模范圍87
3.3負(fù)載和發(fā)電設(shè)備的影響88
3.4短路、基頻和負(fù)載潮流計算91
3.5工業(yè)系統(tǒng)94
3.6配電系統(tǒng)95
3.6.1輻射型系統(tǒng)96
3.6.2并聯(lián)或環(huán)形系統(tǒng)96
3.6.3電網(wǎng)或電網(wǎng)系統(tǒng)97
3.6.4一次配電系統(tǒng)98
3.6.5配電系統(tǒng)諧波分析99
3.7輸電系統(tǒng)100
3.7.1弗蘭梯效應(yīng)101
3.7.2線路自然功率103
3.7.3傳輸線路電壓103
3.8傳輸線路補償103
3.8.1 Z0補償103
3.8.2線路長度補償104
3.8.3線路分段補償104
3.8.4反射因數(shù)106
3.9商業(yè)建筑物107
3.10居民負(fù)載107
3.11 HVDC輸電108
3.11.1 HVDC照明108
3.11.2 HVDC結(jié)構(gòu)和運行模式108
3.11.3直流濾波器110
參考文獻(xiàn)113
第4章 諧波傳播114
4.1諧波分析方法114
4.2頻域分析115
4.3頻域掃描116
4.4電壓掃描116
4.5諧波分析方法117
4.5.1注入電流方法117
4.5.2前推回代方法118
4.5.3牛頓-拉夫遜迭代方法119
4.5.4三相諧波潮流方法122
4.6時域分析122
4.7敏感度方法123
4.8不平衡交流系統(tǒng)和高壓直流輸電線路124
4.9混合頻率和時域概念125
4.10概率論127
4.11計算機程序131
4.12大型工業(yè)系統(tǒng)諧波分析131
4.12.1研究目標(biāo)131
4.12.2諧波發(fā)射模型136
4.12.3諧波傳播-案例1 138
4.12.4諧波傳播-案例2 140
4.12.5諧波傳播-案例3 144
4.13長輸電線路150
4.14 34.5kV UG電纜158
4.15 5母線輸電系統(tǒng)160
參考文獻(xiàn)165
第5章 無源濾波器167
5.1濾波器種類167
5.1.1并聯(lián)和串聯(lián)濾波器170
5.1.2諧波濾波器的位置170
5.2單調(diào)諧濾波器170
5.2.1調(diào)諧頻率173
5.2.2最小濾波器173
5.2.3轉(zhuǎn)移諧振頻率173
5.2.4濾波元件的偏差影響175
5.2.5迭代設(shè)計要求175
5.2.6并聯(lián)濾波器中的一個運行中斷175
5.2.7變化負(fù)載下的運行175
5.2.8并聯(lián)濾波器組之間無功功率的分配176
5.2.9電容器損耗176
5.3諧波濾波器失諧和不平衡176
5.4單調(diào)諧濾波器之間的關(guān)系176
5.5因數(shù)Q的選擇178
5.6雙調(diào)諧濾波器178
5.7帶通濾波器180
5.8阻尼濾波器181
5.8.1二階高通濾波器182
5.9 C類濾波器185
5.10零序陷波器187
5.11串聯(lián)低通濾波器188
5.12濾波器的傳遞函數(shù)189
5.13濾波器設(shè)計優(yōu)化技術(shù)193
5.13.1內(nèi)點懲罰函數(shù)法193
5.13.2內(nèi)點法和變量194
5.13.3 Karmarker內(nèi)點法194
5.13.4 Barrier函數(shù)法195
5.14濾波器設(shè)計的遺傳算法196
5.14.1粒子群優(yōu)化(PSO)算法197
5.15 HVDC-DC濾波器199
5.16無源濾波器的限制201
5.17濾波器的設(shè)計流程201
5.18濾波器元件202
5.18.1濾波電抗器202
5.18.2 濾波電阻204
5.19諧波濾波器故障205
參考文獻(xiàn)206
第6章 無源濾波器的設(shè)計實例208
6.1實例1：6脈波載荷的小型配電系統(tǒng)208
6.2實例2：針對電弧爐的濾波器設(shè)計215
6.3實例3：兩個8000hp ID風(fēng)機驅(qū)動裝置的濾波器設(shè)計225
6.4實例4：雙調(diào)諧濾波器在三繞組變壓器上的應(yīng)用235
6.5實例5：光伏太陽能發(fā)電裝置239
6.5.1計及諧波分析的太陽能發(fā)電裝置241
6.6實例6：遠(yuǎn)距離諧波的影響248
6.7實例7：風(fēng)電場253
6.7.1諧波分析的模型257
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