[发明专利]一种带阻尼双调谐滤波器的参数设计方法

说明书

本发明公开了一种带阻尼双调谐滤波器的参数设计方法，属于电能质量治理技术领域，包括，根据目标电网区域所需要滤除的谐波范围确定双调谐滤波器在各频段下的设计电抗范围；以成本最低为目标，选择双调谐滤波器电感与电容的最优参数；基于负载与能量损失的优化要求选择最优的阻尼参数，确定最终参数设计方案。本发明一种带阻尼双调谐滤波器的参数设计方法，能够在保障较低谐波水平与较低元件成本的情况下，尽可能降低能量损失，实现对双调谐滤波器的参数进行设计，成本低、损耗低、计算方便、实用性与可靠性高。

技术领域

本发明涉及电能质量治理技术领域，且特别是有关于一种带阻尼双调谐滤波器的参数设计方法。

背景技术

随着越来越多的新能源、电动汽车等接入电网，电力电子设备产生的谐波问题也愈发严重，其中，电网中以五次与七次为主的谐波对电能质量产生了较大影响。从经济效益的角度分析，电网中一般存在多种频率的谐波，如果釆用单调谐滤波器进行滤波，则需要一组单调谐滤波器并联实现滤波，具有占地面积大，成本高等缺点；而双调谐滤波器能吸收两种频率的谐波，使用较少的双调谐滤波器即可达到要求，占地面积较小。从元件成本的角度分析，在双调谐滤波器工作时，其中一个电感几乎承担了全部的冲击电压，对其他元件的要求较低，降低了成本，增加了经济效益。因此，双调谐滤波器具有广泛的应用前景。

双调谐滤波器是由电阻、电感、电容串并联组合而成，同时加入阻尼可以降低功率损失。其中，如何在特定的电网环境下对双调谐滤波器的参数进行设计，使其达到高可靠性、低成本、低损耗，是目前研究的难点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种带阻尼双调谐滤波器的参数设计方法。

为达到上述目的，本发明技术方案是：

一种带阻尼双调谐滤波器的参数设计方法，包括，

步骤S1，根据目标电网区域所需要滤除的谐波范围确定双调谐滤波器在各频段下的设计电抗范围；

步骤S2，以成本最低为目标，选择双调谐滤波器电感与电容的最优参数；

步骤S3，基于负载与能量损失的优化要求选择最优的阻尼参数，确定最终参数设计方案。

上述带阻尼双调谐滤波器包括串联电容、串联电感、并联电容、并联电感与阻尼，所述串联电容的一端连接电网一节点，所述串联电容的另一端连接所述串联电感的一端，所述串联电感的另一端连接所述并联电感的一端，所述并联电感的另一端接地，所述阻尼并联在所述串联电感的两端，所述并联电容并联在所述并联电感的两端。

上述步骤S1包括，

步骤S11，设电网需要过滤的两种谐波频率分别为f₁与f₂；

步骤S12，针对谐波频率f₁，假设在电网中部署带阻尼双调谐滤波器的节点处增加一等效电抗，计算在不同等效电抗下的电网谐波电流IHD_f1，将电网谐波电流IHD_f1小于谐波电流最高限制时的等效电抗范围作为双调谐滤波器的第一设计电抗范围[0,X_f1,max]；

步骤S13，针对谐波频率f₂，假设在电网中部署带阻尼双调谐滤波器的节点处增加一等效电抗，计算在不同等效电抗下的电网谐波电流IHD_f2，将电网谐波电流IHD_f2小于谐波电流最高限制时的等效电抗范围作为双调谐滤波器的第二设计电抗范围[0,X_f2,max]。

上述步骤S2包括，