基于感應(yīng)濾波的雙調(diào)諧濾波器綜合設(shè)計(jì)

　　3 濾波器設(shè)計(jì)

　　3.1 雙調(diào)諧濾波器特性分析

　　根據(jù)直流輸電系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立如圖2 所示用來(lái)驗(yàn)證新型濾波方式及對(duì)比分析與傳統(tǒng)無(wú) 源濾波效果差異的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。整流站采用新型換流變壓器，二次繞組有抽頭引出接DT5/7 和DT11/13，一次繞組出線端，即網(wǎng)側(cè)接二階高通濾波器HP2 及并聯(lián)電容器；逆變站采用 傳統(tǒng)換流變壓器,這里不再說明。 新型直流輸電系統(tǒng)閥側(cè)采用雙調(diào)諧濾波器，其基本電路結(jié)構(gòu)由圖2可知；其有兩個(gè)諧振 頻率，同時(shí)吸收兩個(gè)鄰近頻率的諧波，等效于兩個(gè)并聯(lián)的單調(diào)諧濾器[7]。

　　閥側(cè)雙調(diào)諧濾波器 是由串聯(lián)諧振回路C1、L1和并聯(lián)諧振回路C2、L2串接而成.兩個(gè)回路分別有各自的頻率阻抗 關(guān)系和諧振點(diǎn),兩回路串聯(lián)構(gòu)成雙調(diào)諧濾波器的阻抗頻率關(guān)系。并聯(lián)回路C2L2的阻抗特性如 圖3(a)所示。圖3(a)中兩個(gè)阻抗特性曲線中，虛線部分表示濾波器的阻抗呈容性；實(shí)線部分 則表示濾波器的阻抗為感性；由圖3(a)可知，對(duì)于基頻而言，并聯(lián)回路的阻抗很小，即并聯(lián) 回路承受的電壓很低，串聯(lián)回路的阻抗較大，且為容抗。因此，對(duì)于雙調(diào)諧濾波器來(lái)說，主 要由串聯(lián)電容器承受接入母線電壓。

　　串聯(lián)和并聯(lián)回路的阻抗特性曲線的交點(diǎn) ω1 、 ω2 處，容 抗與感抗相互抵消，它們對(duì)應(yīng)的諧波次數(shù)為 n1 、 n2 。 雙調(diào)諧濾波器的阻頻特性需要將串聯(lián)回路與并聯(lián)回路的阻頻特性合成考慮.此時(shí)，雙調(diào) 諧濾波器的阻頻特性曲線如圖3(b)所示，明顯可知其在諧波次數(shù)為 n1 、n 2處發(fā)生諧振.

　　3.2 雙調(diào)諧濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)[8]

　　根據(jù)式(4)，利用MATLAB 圖象處理工具，可得到如下DT11/13 安全系數(shù)與調(diào)諧點(diǎn)的關(guān)系曲 線，如圖4 所示。

　　由圖4 曲線可得到如下結(jié)論： (1)安全系數(shù)必須大于1，這樣，才能使各調(diào)諧點(diǎn)稍微前移，避免與系統(tǒng)發(fā)生諧振，且使 DT11/13 在11、13 次調(diào)諧頻率下呈感性，避免諧波放大。 (2)安全系數(shù)必須有個(gè)上限，這樣，才能不致于使濾波器過分頻偏，影響濾波效果及對(duì) 系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償量。