电力系统谐波抑制技术实验与原理

"实验二_谐波抑制实验指导书" 本次实验主要关注的是电力系统中的谐波抑制技术，旨在帮助学生深入理解电磁干扰抑制的方法，以及谐波的产生、治理和滤除。实验中，学生将通过实际操作和MATLAB仿真平台来实践谐波的相关概念。 1. 实验目标： - 增强对电磁干扰抑制技术的理解。 - 学习谐波产生的原理。 - 探索谐波治理的不同策略。 - 理解无源滤波器和有源滤波器的工作机制。 2. 实验设备： - 使用电力谐波及FACTS（灵活交流输电系统）综合实验台，这是一个专门用于研究谐波问题的实验平台。 - 通过MATLAB仿真平台，模拟谐波环境并分析滤波效果。 3. 谐波治理方法： - 主动治理措施通常是在谐波源设备设计阶段就考虑减少谐波，例如增加变流装置的相数或脉冲数，使用多重化技术，采用脉宽调制（PWM）技术，以及设计或应用高功率因数变流器。 - 被动治理措施主要包括无源滤波器（如低通和高通滤波器）、有源电力滤波器，以及混合有源滤波器。混合有源滤波器结合了两者的优势，能同时进行大容量的谐波补偿和微调补偿，降低了对有源滤波器容量的需求，降低成本，尤其适用于高压系统。 4. 注入式混合有源滤波器： - 这种技术利用单调谐滤波器在基波频率处的低阻抗特性，使得有源滤波器无需承受基波电压和电流，从而减小其容量。 5. 有源电力滤波器原理： - 通过检测负载电流中的谐波成分，然后生成相反的补偿电流，注入到母线中，以抵消谐波电流，防止谐波流入电源。 - 该系统由有源滤波主电路、外围驱动板、谐波检测器和DSP器件组成，其中电流传感器用于检测谐波，谐波检测器计算补偿量，而单相电压型变流器则生成补偿电流，功率开关元件如IGBT负责电流控制。 实验过程中，学生将通过实际操作实验设备和MATLAB仿真，亲手实践谐波的检测与抑制，这将有助于他们深入理解和掌握谐波治理的关键技术和方法。