H1仿星器磁场电源供电及谐波治理研究
发布时间：2023-04-25 21:32
H1仿星器是澳大利亚国立大学的一台大型科学装置,也是澳大利亚唯一在运行的仿星器,南华大学将其引进后,将填补国内仿星器实验研究的空白。H1仿星器磁场由42饼线圈构成,线圈的最大电流为14kA,总功率超过10MVA。由于功率巨大,虽然其采用二十四脉波整流电源供电,但还是不可避免对电网带来冲击,比如造成电网电压跌落及谐波污染等问题,这些问题可能会导致电网波形畸变、电压失稳而崩溃及大面积停电事故等,因而针对H1仿星器磁场电源供电研究具有重要意义。本论文针对H1仿星器磁场电源,初步设计其供电系统,提出了利用学校电网现有10kV供电网络对H1仿星器磁场电源进行供电。主要围绕H1仿星器磁场电源投入学校电网会导致学校电网电压降低及带来谐波污染,以及采取适当的方式对产生的谐波进行治理、缓解学校电网电压降而开展研究。通过对学校电网主变,配电变等模块参数进行调研,计算出各个模块的仿真参数,构建学校电网仿真模型,分析学校电网用户侧的电压及其谐波污染情况;然后建立H1仿星器磁场电源接入学校电网的仿真模型,重新分析学校电网用户侧电压及其谐波污染情况,得出H1仿星器磁场电源主输出接入学校电网导致学校电网用户侧电压下...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 仿星器国内外发展现状
1.3 滤波器国内外研究现状及谐波治理方法
1.3.1 滤波器国内外研究现状
1.3.2 谐波治理方法
1.4 强磁场电源的简介
1.5 论文主要工作内容
第2章 多脉波整流电路
2.1 概述
2.2 二十四脉波整流电路原理分析
2.3 网侧谐波
2.4 直流侧谐波
2.4.1 输出电压分析
2.4.2 输出电流分析
2.5 多脉波整流电路仿真分析
2.5.1 二十四脉波整流电路仿真
2.5.2 十二脉波整流电路仿真
2.5.3 六脉波整流电路仿真
2.5.4 结果分析
2.6 本章总结
第3章 有源滤波器谐波治理研究
3.1 概述
3.2 谐波评价与限值
3.3 有源滤波器
3.3.1 概述
3.3.2 有源滤波器的原理
3.4 基于瞬时无功功率ip-iq法
3.5 控制方法
3.5.1 滞环控制法
3.5.2 三角波控制法
3.6 主电路参数选择
3.6.1 直流侧电压与电容
3.6.2 容量选择
3.7 仿真分析
3.7.1 仿真建模
3.7.2 结果分析
3.8 本章总结
第4章 H1仿星器磁场电源供电对学校电网的影响分析
4.1 概述
4.2 变压器仿真参数计算原理
4.2.1 变压器参数计算简介
4.2.2 配电变压器仿真参数计算
4.2.3 主变压器仿真参数计算
4.2.4 整流变压器仿真参数计算
4.3 中压供电网络
4.3.1 线路等效模型
4.3.2 架空线路仿真参数计算原理
4.4 仿真参数
4.4.1 配电变压器
4.4.2 主变压器
4.4.3 整流变压器
4.4.4 架空线路
4.5 学校电网分析
4.5.1 供电系统
4.5.2 学校南北校区各变压器供电情况
4.5.3 学校电网建模仿真分析
4.6 H1仿星器磁场电源投入学校电网分析
4.6.1 供电系统
4.6.2 H1仿星器磁场电源主输出投入学校电网仿真分析
4.6.3 H1仿星器磁场电源从输出投入学校电网仿真分析
4.6.4 结果分析
4.7 本章总结
第5章 H1仿星器磁场电源谐波分析与抑制
5.1 概述
5.2 H1仿星器磁场电源注入电网侧谐波分析
5.2.1 H1仿星器磁场电源主输出注入电网侧谐波分析
5.2.2 H1仿星器磁场电源从输出注入电网侧谐波分析
5.3 H1仿星器磁场电源滤波器的设计
5.3.1 单调谐滤波器
5.3.2 高通滤波器
5.3.3 双调谐滤波器
5.4 仿真分析
5.5 本章总结
第6章 蓄电池电源补充方案
6.1 概述
6.2 蓄电池电源系统
6.3 蓄电池电源开关电路分析
6.3.1 可关断开关电路工作原理分析
6.3.2 开关各回路的作用
6.3.3 开关可靠关断的条件
6.4 蓄电池电源与整流电源组合供电方案
6.4.1 蓄电池电源与整流电源串联供电方案
6.4.2 蓄电池电源与整流电源并联供电方案
6.4.3 蓄电池电源与二十四脉波整流电源串联供电仿真分析
6.5 改进的并联蓄电池电源补充方案
6.5.1 概述
6.5.2 电源并联运行分析
6.5.3 均流控制方法分析
6.6 本章总结
论文总结
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研实践
致谢
本文编号：3801099
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 仿星器国内外发展现状
1.3 滤波器国内外研究现状及谐波治理方法
1.3.1 滤波器国内外研究现状
1.3.2 谐波治理方法
1.4 强磁场电源的简介
1.5 论文主要工作内容
第2章 多脉波整流电路
2.1 概述
2.2 二十四脉波整流电路原理分析
2.3 网侧谐波
2.4 直流侧谐波
2.4.1 输出电压分析
2.4.2 输出电流分析
2.5 多脉波整流电路仿真分析
2.5.1 二十四脉波整流电路仿真
2.5.2 十二脉波整流电路仿真
2.5.3 六脉波整流电路仿真
2.5.4 结果分析
2.6 本章总结
第3章 有源滤波器谐波治理研究
3.1 概述
3.2 谐波评价与限值
3.3 有源滤波器
3.3.1 概述
3.3.2 有源滤波器的原理
3.4 基于瞬时无功功率ip-iq法
3.5 控制方法
3.5.1 滞环控制法
3.5.2 三角波控制法
3.6 主电路参数选择
3.6.1 直流侧电压与电容
3.6.2 容量选择
3.7 仿真分析
3.7.1 仿真建模
3.7.2 结果分析
3.8 本章总结
第4章 H1仿星器磁场电源供电对学校电网的影响分析
4.1 概述
4.2 变压器仿真参数计算原理
4.2.1 变压器参数计算简介
4.2.2 配电变压器仿真参数计算
4.2.3 主变压器仿真参数计算
4.2.4 整流变压器仿真参数计算
4.3 中压供电网络
4.3.1 线路等效模型
4.3.2 架空线路仿真参数计算原理
4.4 仿真参数
4.4.1 配电变压器
4.4.2 主变压器
4.4.3 整流变压器
4.4.4 架空线路
4.5 学校电网分析
4.5.1 供电系统
4.5.2 学校南北校区各变压器供电情况
4.5.3 学校电网建模仿真分析
4.6 H1仿星器磁场电源投入学校电网分析
4.6.1 供电系统
4.6.2 H1仿星器磁场电源主输出投入学校电网仿真分析
4.6.3 H1仿星器磁场电源从输出投入学校电网仿真分析
4.6.4 结果分析
4.7 本章总结
第5章 H1仿星器磁场电源谐波分析与抑制
5.1 概述
5.2 H1仿星器磁场电源注入电网侧谐波分析
5.2.1 H1仿星器磁场电源主输出注入电网侧谐波分析
5.2.2 H1仿星器磁场电源从输出注入电网侧谐波分析
5.3 H1仿星器磁场电源滤波器的设计
5.3.1 单调谐滤波器
5.3.2 高通滤波器
5.3.3 双调谐滤波器
5.4 仿真分析
5.5 本章总结
第6章 蓄电池电源补充方案
6.1 概述
6.2 蓄电池电源系统
6.3 蓄电池电源开关电路分析
6.3.1 可关断开关电路工作原理分析
6.3.2 开关各回路的作用
6.3.3 开关可靠关断的条件
6.4 蓄电池电源与整流电源组合供电方案
6.4.1 蓄电池电源与整流电源串联供电方案
6.4.2 蓄电池电源与整流电源并联供电方案
6.4.3 蓄电池电源与二十四脉波整流电源串联供电仿真分析
6.5 改进的并联蓄电池电源补充方案
6.5.1 概述
6.5.2 电源并联运行分析
6.5.3 均流控制方法分析
6.6 本章总结
论文总结
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研实践
致谢
本文编号：3801099
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