中线电流采用双调谐滤波器设计

1、本科毕业设计说明书(论文)第7页共26页1触1.1 谐波的定义从狭义讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，对周期性的非正弦的电量进行傅里叶分解，其余大于基波频率的电流所产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。1.2 电力系统谐波的产生电力系统处于稳态方式运行时候的谐波主要来源于各类“谐波源”。“谐波源”在一般情况下是指一些专门的电气装置.，即非线性电力负荷，亦称为非线性电气设备。他们是电力系统中出现严重谐波的重要因素。在电力系统中的谐波源如果用非线性元件的类型来划分可划分为以下两个类型。1.2.1 含有半导体非线性元件的电

2、力电子装置谐波源近年来随着电力电子设备应用的不断深入。由于电力电子设备广泛地采用非线性元件。常常在一定的条件作用下会使负荷电流的波形产生畸变，这样就会产生高次谐波，因此电力电子设备同时也是最严重，最突出的谐波源。是电力电子系统中产生谐波干扰的重要原因。它包括各种整流设备，例如交直流环流设备，PWM变频器，直流拖动设备整流器等各种现代化电力电子设备叫1.2.2 含有电弧和铁磁非线性设备的谐波源这类设备主要有旋转电机、变压器、电弧炉、交流电焊机等。旋转电机分为两种。一种是电动机，另一种是发电机。他们在电力系统中的应用十分地广泛。在实际电机中由于绕组不平衡，磁极不平衡，铁芯饱和等一些原因。磁极磁场并

3、不是按正弦的分布。因此会产生一定的谐波。变压器主要包括电力变压器，铁芯电抗器等。它广泛应用于各级电网。励磁回路中非线性的磁化曲线是变压器谐波电流产生的最主要因素。因此它是谐波源。电弧炉（亦称交流电弧炉）是钢铁产业的重要设备。工业中使用的电弧炉在工作时因为电极处在短路的状态，电弧极其的不稳定，不但会消耗非常大的无功功率，同时也会造成谐波电流大量产生，而且谐波频谱的含量非常的丰富。另外在家用电器中.在家用的电蝠设备中大量的采用电子开关线路，例如：液品电视机、节能电冰箱、智能微波炉、家用电脑、节能灯等新型的照明设备。这里半导体电力电子设备都会产生大量的谐波电流网。1.3 电力系统谐波的危害如果在配电

4、网中产生大量的谐波将会给电力系统和广大的用户造成许多危害。只有治理污染源，切断谐波传播的途径，保护好电力电子设备。这样就能取得十分可观的经济效益。节约大量的电能。以下几个方面是谐波产生的危害：(1)增加旋转电机附加损耗和局部发热，加速绝缘体老化，引发电极控制电路不稳定，同时造成感应电动机产生噪声污染。(2)受涡流和磁滞的影响，高次谐波会大大增加配电变压器铁损和铜损，导致其在与50Hz相同的电流下发热更大，从而有可能烧毁配电变压器。(3)由于消弧线圈是按照工频参数设计的，所以多谐波不起作用，如果谐波过大，在发生接地故障时，单相接地有可能发展为二相或三相短路。(4)造成断路器不正常动作，甚至损坏断

5、路器。(5)会使并联电容器的补偿设备是谐波产生谐振。会造成串联电抗器和电容器的过负荷运行。加速电气设备的老化，缩短他们的使用寿命。甚至是设备烧坏掉。另外还会造成电能表计量误差、干扰通信系统、降低家用电器使用寿命一系列问题闾。1.4谐波抑制治理谐波的主要措施有以下三种方式：第一种方式是受端治理，就是从受到谐波影响的电气设备或者电力系统这个端点去采取措施。提到这些电器设备或者电力系统的抗谐波十扰的能力；第二种方式是采取主动的方法去治理即主动治理，就是从谐波源出发。采取措施使谐波在谐波源处不能产生，或者装置减小谐波源所产生的大量谐波；第三种方式是被动的治理。就是加设滤波器装置。使滤波器谐波源所产生的

6、并进入电网中的大量的谐波，或者使电力系统中的谐波不能流入到负载端去。受端治理主要有以下几种措施：(1)选择合理的供电方式。提高供电点的容量或者提高电网供电的等级，这样可以降低谐波的系统和电力电子设备的干扰。这些当然是在电网规划设计的时候就的优先考虑的。(2)防止电容器放大系统谐波。改变电容器的串联电抗器，这样可以有效地减小电容器对谐波的放大并保证电容器组的安全运行。(3)提高电气设备对于抗谐波的抗干扰能力。改进电气设备的性能，使其能在谐波环境中能够正常运行，但是在谐波较大的时候电气设备仍然将会受到谐波的严重干扰。(4)改善谐波保护性能。对于那些对谐波十分敏感的电气设备要采用灵敏的保护装置。采取

7、这样的措施能在谐波超标时设备能安全运行。装置电力漉波器治理谐波主要有以下几种方式：(1)采用无源滤波器PF(PassiveFilter)o就是谐波源是附近加设单调谐及高通滤波器，这样就可以过滤谐波电流，并且可进行无功功的率补偿，运行和维护的方式也相当地简单。实现起来也叫为方便。(2)采用有源滤波器APF(CtivePowerFiltei)。就是谐波源附近并联型或串联型有源滤波器，这样就能起到补偿或者隔离谐波作用。虽然性能优越，但是这种装置的造价比较的高。(3)采用混合型有源滤波器HAPF(HybridActivePowerFilter)o混合型有源滤波器兼具无源滤波器成本低廉和有源滤波器性能优

8、越的优点，属于有源滤波器的分支。混合型的有源滤波器类型繁多，大体上可以分为两大类【习。1.5无源滤波器的发展历程和我(1)1917年当时世界上最强的两个工业国家美国和德国科学家分别独立的发明了LC滤波器，第二年美国就成为世界上发明第一个多路复用系统技术的国家。(2)20世纪中叶无源滤波器技术获得了较大的进步并且不断的得到完善。(3)上世纪60年代。随着点三次科技革命浪潮的不断发展。滤波器技术也获得了很大的发展，并且上了一个新的台阶。70年代以后的主要发展方向朝着小体积、多功能、高精度、稳定可靠的方向发展。(4)到上世纪的70年代后期，各种滤波器的单片集成已被科技人员研制出来并生产中得到广泛的应

9、用。(5) 80年代，由于工业生产的要求，科技人员开始研究各类新型的滤波器。并且努力的提高滤波器的性能是滤波器的应用范围大大增加。(6)最近20年科技人员和各个主要的工业强国主要集中精力把各类型的滤波器应用到各类电气产品的开发和研究。并且对滤波器技术本身的开发和研究依然在进行。(7)由于科技落后。滤波器在50年代后期才开始在我国广泛的应用。经过50年的发展，在滤波器的研制，生产以及应用等各方面我国已经进入相当成熟的时期。但是由于专门的滤波器研窕机构缺少，集成匚艺技术和材料匚艺技术的相对落后。使得在一些新型的滤波裾研究与应用方面与发达的工业国家仍有距离161。1.6滤波器设计的条件电力滤波器设备

10、的基本任务是以最少的投资能够实现母线的电压谐波含有率HR(harmonicrati。)和流入系统的各次谐波的电流符合电网规定指标。保证电力滤波器安全可靠的运行。在确定电力滤波器参数选择是时候，需要了解和掌握以下资料：(1)系统主接线以及设备参数；(2)电网运行参数；(3)系统的谐波阻抗特性；(4)负荷特性：(5)谐波源的特性；(6)系统原有的谐波水平；(7)无功补偿的要求：(8)要达到的谐波指标；(9)滤波器主设备；(10)环境温度的变化。1.7电力系统谐波标准简介把非正弦周期电压以及电流用傅立叶级数表示如下：8U(t)=Uo+yV2Uhcos(Jb+ah)(LI)h-1x1(0+es(hco

11、t+Ph)(1.2)h=l(1)谐波含有率HR(hannoiiicratio)：周期性交流量中含有的第h次谐波分量的有效值与基波分量的有效值之比(用百分数表示)。第h次谐波电压含有率HRUh表示，第h次谐波电流含有率以HU4表示。它的表达式如下：HRUh=-xl00%(1.3)(14)IHRIh=-xl00%(2)谐波含量HC(hannoniccontent)：从周期性交流量中减去基波分量后所得到的量，即等于交流量有效值的平方减去所含基波分量有效值的平方后，所得差额的平方根。它的表达式如下：UH=Vu2-UfX100%=luh2X100%(1.5)Ih=2IH=>/l2-Ipxl00%=

12、历I；xl00%(1.6)?h=2xx其中，U2=U5+U£,f=l5+,h-1h»lTHDu =THDj =(3)谐波总畸变率THD(totalhannonicdistortion)：周期性交流量中的谐波含量的有效值与其基波分量的有效值之比。(17)(18)公共接入点的部用户向该点注入的谐波电流分量不应超过表171中规定的允许值,(19)当公共接入点的最小短路容量与基准短路容量不相同时，按式(L9)修正表L7.1中的谐波电流允许值网。表L1流入公共连接点的谐波电流允许值标准电压(KV)0.386103566110基准短路容量(MA)10100200250500750话波电

13、流次数及谐波电流允许值A279422715.41612361332112.413.19.844022147.88.26.15613420.512.113.19.76251585.05.54.174524.515.18.79.56.781811.56.53.74.23.0920126.94.24.43.410178.65.83.23.42.5112716.49.15.75.84.412137.54.12.72.82.1132513.17.84.65.43.4141263.62.32.41.71512.56.94.22.42.91.8169.95.43.32.02.11.31718.510.16.

14、13.53.22.9188.74.12.71.71.81.11915.595.53.33.62.7207.854.42.61.61.71.4218.54.82.81.71.91.5227.33.82.51.51.61.02314.57.5442.62.72.0246.63.72.51.41.51.42512.56.74.22.62.41.91.8本文研究的主要内容及主要工作在三相四线制系统中，单相非线性负载中3次谐波含量很大，造成了3次谐波电流在中性线中的大量流动，此外，三相负荷不平衡造成的零序分量也在中性线中流动，使得中性线的电流经常超过各相线中的电流。在配电网设计时，中性线的导线半径通常与

15、各相导线的半径相同甚至更小，这样将造成中性线的过载甚至烧毁。针对中性线电流过大的问题，本次毕业设计采用双调谐滤波器进行抑制，进行中性线电流滤波器研究，达到减小中线电流和改善线电流波形，通过仿真研究该结构的可行性和有效性。2中性线双调谐滤波器主电路设计2.1 无源滤波器种类通常采用电力电容器、电抗器和电阻按不同功能以及不同要求组合而成的滤波器是无源滤波器，作为无功补偿和谐波抑制以一种传统的重要手段。无源滤波器的工作原理：在系统中为谐波提供一并联低阻通路来达到滤除谐波的效果。无源滤波器有很多种类：图为单调谐滤波器，图(b)为双调谐滤波器，图(c)为一阶高通滤波器，图(d)为二阶高通滤波器，图(e)

16、为三阶高通滤波器，图(I)为“C”式高通滤波器。9®(c)(ft(a)单调谐滤波器(b)双调谐波滤波器(c)一阶高通/波器(d)二阶高通滤波器(e)三阶高通滤波器式高通滤波器图2典型无源滤波器的拓扑结构2.2 双调谐滤波器的特性双调谐滤波器是由一个串联谐振回路和一个并联谐振回路串联组成，如图2.2示。本科毕业设计说明书(论文)第9页共26页图2.2双调谐滤波器结构图对于电阻R1、电感L】和电容G组成的串联谐振回路的阻抗为Zs = R + j3L - 串联回路具有单调谐的性质。设串联电路调谐频率为皿，则(2.1)(2.2)对电阻R2、电感L2和电容C2组成并联谐振回路的导纳为(23)R

17、2./3L)Yp=n，_J(-5XV_3L2)R3+0T3RS+co-L3设并联电路调谐频率为Sp,根据并联谐振的定义，并联电路发生谐振时，并联电路的导纳Yp的虚部为零。可得(2.4)_11C2Rs当电感内阻R2«(L2/C2)1/2时，并联谐振频率为CDp并联回路阻抗为(2.5)本科毕业设计说明书(论文)第11页共26页(2.6)z=皿P1-co2L.C?U$ = Zs U Zs+ZpUp =两个回路的等值阻抗分别是Zs和4,所承受的电压强度分别为(2.7)(2.8)在基波情况下4<<乙，并联谐振的回路电压远远小于串联谐振回路的电压。他们的频率阻抗关系和谐振点都不同，当

18、它们串联组合时，就可以组成新的频率阻抗关系,两个谐振点的平率不相同。滤波器的无功功率可以为两个回路提供所需无功量之和，因为并联回路中电容器上的电压比加在串联回路中电容器上的电压小得多，因此串联回路中的电容提供绝大部分的无功功率口叫双调谐滤波器是由串联回路和并联回路串联而组成的。串联谐振的回路谐振点皿两侧的阻抗特性呈现出容性和感性；并联谐振的回路谐振点用两侧的阻抗特性呈现出感性和容性。因为这两个回路的阻抗特性曲线的交点，所以有双调谐滤波器的两个谐振点妣1和62,有且只有当两个回路谐振点的频率。和COp相等的时候，即30=3$=8=1=/1(2.9)VLiCT#2CT得出的复合阻抗频率特性最好。对

19、于双调谐滤波器的参数设计来说，调谐频率CDhl、方通常是已知的，问题是如何确定皿和用。过去通常是采用近似的公式求取调谐频率，即尸CDprCDM+CDh：)。但这个公式很难能够同时准确得到两个要求的谐振频率。如果在要求两个谐振频率CDhHCDh2相差很大的时候，这样的设计所产生的偏差就会更大。按照图2.2所示的电路，就可以得双调谐滤波器的阻抗为：1G)2Z=ZS=Zp=R+j(coL(s)(2.10)13L2c2当双调谐滤波器发生谐振时，Z的虚部为零。就可以得到-co,LiCiL2c2+co(LjCj+CL?+L2c2)-1=0(2.11)COhl、CDh2为式(2.11)的解，可得(2.12)

20、将式(2.9)代入式(2.12)可得(2.13)这个式子是唯一的，表达式(2.13)就能够保证3h2同时符合设计的要求。对于的双调谐滤波器设计的过程应包括以下两个方面：一是滤波器参数的设计和选择，这个是由电网结构的要求所决定的；二是要根据输电系统容量，这样就可以得出无功功率的大小。注意事项，对于设计完成的双调谐滤波器的参数需要并入系统网络进行检测，同时进行分析，如果在新的网络中出现谐振现象，就需对参数进行小的修正，从而达到开系统谐振点的目的口工2.3 双调谐滤波器的参数设计方法双调谐滤波器参数设计方法主要有两种方式。2.3.1直接参数法双调谐滤波器结构图如图2.1(b)所示。不考虑线圈内阻足R

21、1和R2,设串联回路调谐频率为也cooi，并联回路调谐频率为盘“必则有(2.14)(2.15)由图2.1(b)可以看出，双调谐滤波器有两个串联谐振频率(即调谐频率)和一个并联谐振频率。为分析方便，设两个串联谐振频率为g,s，其中Fs；设双调谐滤波器补偿的基波无功功率为Qw滤波器装设处的母线电压为U°：设计双调谐滤波器时，串并联同路的调谐频率可选得接近或相等口2，这里选择；由基波无功补偿公式有:与£1l-copL2C2本科毕业设计说明书(论文) 第4页共26页因为发生串联谐振的时候，双调谐滤波器的阻抗为零，所以对谐振频率必有:°iLi -=0(2.18)对谐振频率C

22、02看:1 co)L)*0=0(2.19)根据式(2.16)(2.19)可以求出:八,4222)22、(2.20)Qsi(晒7+3f0)53r所3f空)U2COFOiG)->(CO-COiCO->)11XJ 11 2 (2.(2.22)(2.23)C_Qsi(媪+呵监_COfCOf_监)U-C0p(C0p(0f+(OpCO+23Cd5-33；-瑞必-2(Op(djCO2)L_U2G)F(cofG>f+cofco5+2o)fco5-研星一鬲/-2comcog)Qsi»1s+COjS?-CDpCOf-OpCOS)法，通过以上式子求出双调谐滤波器每一个元件参数，这种计算方

23、法称为参数直接2.3.2等效法由图2.1(b)可以看出，双调滤波器可以等效为两个并联的单调滤波器。图2.3两组并联的单调流波器和等效的双调滤波器电路分析时，可以忽略单调滤波器的两个电阻Ra和Rb及双调滤波器的两个电阻R】和R”设两个并联的单调滤波器总阻抗为Za，则有(JC0La+-)(jcoCb+-L-)Za=(2.25)J3La+JwLa+7JgJ0cb设双调滤波器总阻抗为Zf,则有Zf = jcoLi + + J3GJ%1 coL)C)(2.26)因为两个单调谐滤波器同双调谐滤波器是等效的，故全乙，整理得“,(LaLbL2c2 - L1LL2c2 -L】LbL2c?)-d(LJa + -L

24、1La-L1Lb-5J JLaL->C7 LbL)C)t 、 2/Laa - 2 _5_LaL2_L2Lb)+C0-(_a_ +Lb L2c2 Lj Lj La Lb Lj L? L2c? L2c2C)(2.27)()=ogCb CaCi CbC有式Q.27)可得方程组LLbL2c2 LLaL2c2 - L2L.)L2c2 = 0(2.28)LaLC2L)LbC)LL)C>LL)C)LJb+a-_+b_LLa_L】Lb_I-_ebLaJebC1c2111oCaCbCaClCbCl(2.29)(2.30)(231)(2.32)式(2.28)到(2.30)可得方程组(2.33)(234

25、)j=C4(Cg)(La+"(LaCa-LbCbrL_(LaCa-LbCb)21.1 (Ca+Cb)2(La+Lb)已经知道两个单调谐滤波器参数的条件下，由式(2.31)到(2.34)可以顺利的计算出其等效的双调谐滤波器的每一个参数。这种计算方法称为等效法。2.4双调谐滤波器引起的谐波电流放大现象分析如果双调谐滤波器的谐波阻抗同该系统的谐波感抗匹配的时候。在一些外因的作用下会呈现出谐波电流成倍的放大，并联谐振也放大。这样就会让滤波器产生谐波过电压，而且会产生谐波过电流。导致电气设备过热。电容器局部有可能会放电，从而会加快绝缘材料老化的速度。当然也可能使淀波器产生问题，损害滤波器。这样

26、就严重影响电网的安全稳定的运行。图2.5(a)是并联谐振的供电电网简化电路图，(b)是其等效电路图，图中的谐波源为恒流源，系统的基波阻抗Zsi=Rsi+jcoL，h次的谐波阻抗为Zsh=Rsh+jhcDL(Rsh=Rsi),通常情况下及hWhgLs，为简化分析方便，可以忽略Ri和及心其中的Li，L2,CPC2分别为双调谐滤波器支路的电感和电容：同时不计滤波器支路元件电阻。系统基波角频率为叫，系统h次谐波阻抗为Zm=jhcoL，双调谐滤波器支路的h次的谐波阻抗为Zi房黑运)(2.35)(a)供电系统的简化电路图(b)等效的电路图图2.4并联谐振概略图设谐波源的电流为人时，流进系统的谐波电流为L和

27、流进双调谐滤波器支路的谐波电流如可分别表示为(236)L(237)Zs+Zf定义变量P=Z，Zs，代入式(2.29)和式(2.30)则有(2.39)Ish/Ih=P(l+P)(2.38)I山"h=BQ+B)则可以得出展/和IflA随。变化的曲线如图2.6所示。本科毕业设计说明书（论文）第17页共26页图262和Ifl/Ih随6变化的曲线设计双调谐滤波器的时候，就要充分考虑上述情况，算出科学合理的滤波器参数,这是为了防止谐波电流的放大口引。本科毕业设计说明书(论文)第19页共26页3中性线电流双调谐滤波器仿真1.2 Multisim软件简介早期的电子线路设计开发与研制工作，需要制作一块

28、试验板来进行模拟实验，以测试电路参数和电路设计是否达到设计技术指标要求；并且需要反复实验与调试。才能设计出符合要求的电路。这样做，既费时乂费力，同时也提高了设计成本：另外，因受工作场所，仪器设备等因素的制约，许多实验，例如，理想化，破坏性的实验就不能进行。随着计算机硬件与软件的发展，解决以上问题的计算机仿真技术就应运而生了。加拿大InteractiveIinagaTeclmologies公司于上世纪80年代末90年代初推出了专用T电子线路的仿真设计的虚拟工作台(ElectronicsWorkbench,EWB)软件。EWB是以SPICE3F5技术为软件核心，该软件具备数字与模拟信号混合仿真的功

29、能。特别是起最新版本更名为Mulitisim,功能更加完善。设计人员可以很方便的利用这个软件对自己所设计的电路进行仿真和调试。不仅可以检测出这次设计是否符合规定的技术要求，而且可以非常方便的改变电路的参数，是电路达到最佳状态。同时也缩短了产品的开发和研制口可。目前，国内外已经有许多大学将EWB作为EDA(电子设计自动化)技术的学习内容，纳入了电子类课程的实验教学。因为学习电子技术，不仅要求掌握原理和计算公式，还要注重锻炼对电路的分析，应用以及开发能力。许多学校因为实验条件的限制，不能满足各类电路的设计调试。用EWB软件就可以解决这些问题。它一方面用以克服实验室各种条件的限制，另一方面乂可以针对

30、不同的目的进行训练，培养学生的综合分析能力，排除故障和开发创新能力，是对电子实验技能训练的有力补充。Multisim的特点：(1)清晰的直观图形界面：操作界面就如同一个实验工作平台，绘制电路需要的元器件以及仿真需要的仪器都内容能够拖到屏幕上，轻点鼠标就可以用导线把这些元器件按照顺序连接起来，该软件控制面板上的仪器设备以及操作方式都与实物非常的相似，就能够得到测量数据、波形和特性曲线。(2)元器件库存量非常大：Multisim拓展了EWB的元器件库存量，扩充是元器件如：基本元件、运算放大器、以及其他各类型的元器件，此外用户可以自主创建或者修改自己需要的元件，此外通过公司的网站或者代理商那里得到元

31、器件模型库的扩展以及更新服务。(3)测试仪器种类十分齐全：不仅仅有EWB具备基本的扫频仪、万用表、字信号发生器、函数信号发生器、双通道示波器、逻辑分析仪以及逻辑转换仪，而且Multisim新增加许多分析仪器。例如瓦特表，网络分析仪等。特别是与EWB的不同之处是：一切测量仪揩都可以多台同时使用。(4)十分完善的分析手段：该仿真软件提供各类分析手段，例如：傅里叶分析、数交流分析等等分析手段。能够满足各类的电路的分析以及设计的基本要求。(5)仿真能力十分强大：Multisim10不仅仅可对数字电路或者模拟电路分别独立进行仿真分析，而且也能够实现数模混合仿真的功能，特别是新增加了射频电路的仿真的功能。

32、MULTISIM软件仿真技术在实际教学中的技术优势有以下几个：(1)具有高性能的虚拟仪器和丰富的元器件资源。(2)在这款软件上进行实验，很好的解决了实验经费不足的问题。(3)大大地扩展了学生的实践空间和丰富了学生的实验内容。(4)可以很好的让学生开展创新性研究和探索口习。1.3 双调谐滤波器参数的确定由232的等效法可以得知：给定两个单调谐滤波器参数的时候就可以近似的确定等效的双调谐'滤波器的参数。在分析电路时单调谐滤波器的两个电阻Ra和Rb，双调谐滤波器的两个电阻Ri和处忽略不计。已知给定的两个双调谐滤波器的参数分别为为：Ca=5uF,La=10H,Ra=100Q：Cb=10uF,L

33、b=20H,Rb=200Qo把这些参数带入以下公式就可以得到双调谐滤波器的参数。(1) C1=Ca+Cb=5+10=15(uF)(2) J=LaLb=10x20/(20+10)=66667(H)La+Lb(3) C)=gCb(Ca+Cb)(La+=5x10(5+10)(10+20)2/(5x10-20xlO)2=30(uF)(LaCa-LbCb)2(4) L)=;LbCb)2=(iox5-20x10)2/(5+10)2(20+10)=3.3333(H)"(Ca+Cbr(La+Lb)1.4 三相电源为线性负载为线性的的情况在MultisimlO中的电路仿真。用多个电压源来模拟基波源和3

34、、9次谐波电压源，本科毕业设计说明书（论文）第27页共26页产生的电流来模拟三相四线制电路中线的电流，如果未在三相四线制的电路中线位置串联双调谐滤波器，如图3.1所示。图3.1未在中线位置串联双调谐滤波器的电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来。如图3.2所示。图42未在中线位置串联双调谐滤波器时的电流在中性线上串联一双调谐滤波器，如图3.3所示。如果要使双调谐滤波器能够得到理想的滤波效果。由3.2双调滤波器参数的确定这一节得到双调谐滤波器的参数：Li=6.6667H,Ci=15uF,L2=3.3333uF,C2=30uFo图3.3中线位置串

35、联双调谐派波器的电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来。如图34所示。图3.4中线位置串联双调谐滤波器的电流1.5 三相电源为线性负载为非线性的的情况在MultisimlO中的电路仿真。用多个电压源来模拟基波源和3、9次谐波电压源，产生的电流来模拟三相四线制电路中线的电流，如果未在三相四线制的电路中线位置串联滤波器，如图3.5所示。图3.5未在中线位置串联双调谐滤波器的电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来。如图3.6所示。图3.6未在中线位置串骐双调谐浓波器的电流在中性线上串联一双调谐滤波

36、器，如图3.7所示。如果要使双调谐滤波器能够得到理想的滤波效果。由3.2双调滤波器参数的确定这一节得到双调谐滤波器的参数：Li=6.6667H,Ci=15uF,L2=3.3333uF,C2=30uFo图3.7中线位置串联滤波器的电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来。如图3.8所示。图3.8中线位置串联双调谐滤波器的电流1.6 三相电源非线性负载为线性的情况在Multisim10中的电路仿真。用多个电压源来模拟基波源和3、9次谐波电压源，产生的电流来模拟三相四线制电路中线的电流，如果未在三相四线制的电路中线位置串联滤波器，如图3.9所示。图3

37、9未在中线位置串联双调谐滤波器的电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来。如图3.10所示13.10未在中线位置串联双调谐滤波器的电流在中性线上串联一双调谐滤波器，如图3.11所示。如果要使双调谐滤波器能够得到理想的滤波效果。由3.2双调滤波器参数的确定这一节得到双调谐滤波器的参数：Li=6.6667H,Ci=15uF,L2=3.3333uF,C2=30uFo图3.11在中线位置串联双调谐滤波器的电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来。如图3.12所示图3.12在中线位置串联双调谐造波器的电流

38、1.7 三相电源非线性负载也为非线性的情况在MultisimlO中的电路仿真。用多个电压源来模拟基波源和3、9次谐波电压源，产生的电流来模拟三相四线制电路中线的电流，如果未在三相四线制的电路中线位置串联滤波器，如图3.13所示图3.13为在中线位置串联双调谐滤波器电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来如图3.14所示图34为在中线位置串联双调谐滤波器的电流在中性线上串联一双调谐滤波器，如图3.15所示。如果要使双调谐滤波器能够得到理想的滤波效果。由3.2双调滤波器参数的确定这一节得到双调谐滤波器的参数：Li=6.6667H,Ci=15uF&g

39、t;L2=3.3333uF,C2=30uFo图3.15在中线位置串联滤波器的电路图经过Multisim10仿真。可以得出经滤波器滤过的中线电流的大小。用电流表显示出来如图3.16所示图3.16在中线位置串联滤波器的电流1.8 仿真结果分析从上述安装双调谐滤波器的前后数据的对比可以看出，在安装双调谐滤波器后,中线的电流大大降低。从而大大的提高了功率因数。结束语经过本次毕业设计的锻炼，大大地我加深了双调谐滤波器知识的认识和理解，熟悉了滤波器设计系统的原则和规范，了解滤波器前沿的技术及设备。本论文重点介绍在三相四线制系统中，单相非线性负载中3次谐波含量很大，造成了3次谐波电流在中性线中的大量流动，此外，三相负荷不平衡造成的零序分量也在中性线中流动，使得中性线的电流经常超过各相线中的电流。在配电网设计时，中性线的导线半径通常与各相导线的半径相同甚至更小，这样将造成中性线的过载甚至烧毁。针对中性线电流过大的问题，采用双调谐滤波器进行抑制，进行中性线电流滤波器研究，达到减小中线电流和改善线电流波形。致谢在此论文完成之时:所有关心和帮助过我的人我在这里想你们表示我最真诚的谢意和最诚挚的祝福！感谢尊敬的康明才老师，在这次毕业设计中，给予我巨大的帮助，他严谨的教学态度，丰富的实际工作经验给我留下的深刻的印象。他对我的督促和严格的要求是我能顺利