项目要求：根据以上数据合理设计无源滤波装置，要求能有效的消除抑制谐波。另需计算出本系统的电容补偿容量。即最终结果要求是谐波治理加电容补偿。

　　第一步：

　　使用cal_sys_imp.m，根据系统短路容量，算出系统阻抗。首先打开cal_sys_imp.m文件，然后按照实际系统设置框中的数值，如图1所示。保存文件后，按F5执行程序。运行结果显示在Matlab主窗口中，见图2。

　　图1 短路容量计算参数设置

　　图2 短路容量计算结果

　　第二步：

　　使用cal_tune_para.m计算各个支路的电容器电抗器参数。使用cal_tune_para.m又分为两小步，首先是根据系统所给参数计算出最小电容容量，然后需要根据实际产品，选取一个大于此最小容量的规格，然后再次计算，求出最终的电容器和电抗器参数。

　　下面以5次支路为例，给出计算过程。首先打开cal_tune_para.m文件，设置相关参数，见图3。这一次只设置实线框内的数据，并注意此时虚线框内的代码，此时必须加%注释掉。参数设置完成后，按F5运行程序，运行结果在Matlab主窗口中，见图4。

　　图3 计算滤波器支路参数时的相关设置

　　图4 单调谐滤波支路参数计算结果

　　图4中得到的电容额定容量是必须要满足的最小电容额定容量，由于实际产品不一定存在92.7KVA/400V的规格，因此需要进行调整。选额定容量为100KVA/400V的电容器，再次进行计算。将图3中虚线框内代码前的%去掉，并设置数值为100e3，按F5运行程序，得到运行结果如图5所示。

　　图5 滤波支路(5次)参数的最终计算结果

　　 7次和11次滤波支路的参数计算，可参考5次的进行。后面第三步设置参数和得到运行结果，同前两步相似，故不再给出图示。

　　第三步：

　　 使用cal_reactive_para.m计算需要系统补偿的无功功率。按照当前负载运行情况设置参数，运行程序，得到需要补偿的无功功率。

　　第四步：

　　使用cal_highpass_para.m计算高通滤波器的参数。高通滤波器起的主要作用为无功补偿，并且加入失谐电抗器，防止滤波器同系统阻抗发生谐振；对高于13次的谐波电流，也有很好的消除效果。高通滤波器中，需要补偿的无功功率计算如下：

　　设第三步给出的无功功率为Q1，单调谐滤波各个支路的电容容量之和为Q2，则高通滤波器中，需要补偿的无功功率Q=Q1-Q2/2.5。设置完成后，保存，按F5运行程序即可得到相关参数。

　　第五步：

　　 使用system_simulation.mdl进行系统性能仿真，仿真结果存入Matlab变量Sim_result中。根据前面的计算结果，设置system_simulation.mdl中的相关参数。运行仿真程序，仿真完成后，运行system_analysis.m，即可得到加入滤波器后系统的功率因数，谐波电流，以及各个滤波支路的电流大小，如图6所示。

　　图6 加入谐波治理装置后系统仿真结果

　　说明：本次研究结果未进行实际应用，其设计方法及计算程序如有漏洞，还请各网友进来讨论。

上一页  [1] [2]