风电系统抑制谐波措施探究

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风电系统抑制谐波措施探究

作者：付可欣 吕海玲

来源：《科学与财富》2012年第06期

摘要：针对风力发电系统的输出功率易受到风速情况的影响，具有随机性、间歇性等特点，提出运用无源滤波器（PPF）、有源滤波器（APF）来抑制风电系统谐波，改善风电电能质量。运用MATLAB软件对PPF和APF的谐波抑制效果进行了仿真，验证了PPF和APF在风电系统谐波抑制方面具有良好的效果。 关键词：风电系统；谐波抑制；PPF；APF 1、引言

随着经济社会的发展进步，人类对能源的需求量越来越大。世界能源危机和环境污染日趋严重，在这样的背景下，可再生、无污染的风能利用开始在世界各国崛起。我国幅员辽阔、地形复杂，风能资源储量丰富，在我国大力发展风力发电技术、实现对风能的综合利用是解决能源危机与环境污染问题的最有效途径之一。

但是，风力发电系统的原动力来自自然界的风，而风具有间歇性、随机性等特点，这就导致了风力发电系统的输出电流不稳定，这一缺点限制了风力发电系统的推广使用。由于谐波的存在，增加了系统中元件的谐波损耗，降低了发电、输电、供电及用电设备的效率；大量的高次谐波流过中线时会产生线路过热，导致绝缘损坏以致引起火灾。谐波影响电气设备的正常使用，会使旋转电机和变压器发生机械振动、噪声和谐波过电压，可能缩短电机寿命，甚至损坏电机。

当谐波频率与输电系统固有的特征频率一致时，会放大谐波分量，增加设备的附加损耗和发热，造成设备故障。谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，电流波形的畸变会明显影响断路器的断路容量，延长故障电流切除时间，造成快速重合闸之后的电弧重燃。此外，谐波对控制交流或直流电机转速的调速驱动器造成致命损坏，干扰仪表和电能计量，造成较大误差，甚至影响到电力系统与用户之间的利益分配问题，有事还会影响电力线路通信问题。 总之，并网风力发电系统会给主电网带来严重的谐波问题，对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁。针对此问题，本文提出了将无源滤波器（PPF）和有源滤波器（APF）运用在风力发电系统谐波抑制中，并运用MATLAB软件进行仿真，验证了该方法的可行性。 2、滤波器原理简介 2.1 无源滤波器（PPF）简介

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