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电力系统中谐波问题如何治理

电力系统中谐波问题如何治理

电力系统中谐波问题如何治理在当今的电力系统中,谐波问题日益凸显,给电力设备的正常运行和电力质量带来了诸多挑战。

那么,究竟什么是谐波?它又是如何产生的?更重要的是,我们应该如何有效地治理它呢?首先,让我们来了解一下谐波的概念。

简单来说,谐波是指在电力系统中,电流或电压的频率不是基波频率(通常为 50Hz 或 60Hz)整数倍的分量。

这些谐波分量会导致电力系统中的电流和电压波形发生畸变,从而影响电力设备的性能和使用寿命。

谐波的产生原因是多种多样的。

其中,电力电子设备的广泛应用是主要原因之一。

例如,变频器、整流器、逆变器等在工作时会产生大量的谐波电流注入到电力系统中。

此外,电弧炉、电焊机等非线性负载也会产生谐波。

那么,谐波问题会给电力系统带来哪些危害呢?一方面,它会增加电力设备的损耗,导致设备发热、效率降低,缩短设备的使用寿命。

例如,变压器在谐波的作用下,铁芯损耗会显著增加,容易出现过热现象。

另一方面,谐波会影响电力系统的稳定性,可能导致继电保护装置误动作,影响电力系统的安全可靠运行。

同时,谐波还会对通信系统产生干扰,影响通信质量。

既然谐波问题如此严重,我们应该如何治理呢?目前,主要的治理方法可以分为无源滤波和有源滤波两大类。

无源滤波是一种传统的谐波治理方法,它通过电感、电容等无源元件组成滤波器,对特定频率的谐波进行滤波。

无源滤波器结构简单、成本较低,但存在一些局限性。

例如,它的滤波效果容易受到系统参数变化的影响,而且只能对固定频率的谐波进行有效滤波。

有源滤波则是一种较为先进的谐波治理技术。

它通过实时检测电力系统中的谐波电流,并产生与之大小相等、方向相反的补偿电流注入到系统中,从而实现谐波的动态补偿。

有源滤波器具有响应速度快、滤波效果好、能够适应系统参数变化等优点,但成本相对较高。

除了滤波技术,改善电力系统的设计和运行管理也是治理谐波的重要措施。

在电力系统规划和设计阶段,应合理选择电力设备,尽量减少非线性负载的接入。

谐波治理的方法有哪些

谐波治理的方法有哪些

谐波治理的方法有哪些一、谐波的产生原因近年来,电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势,如变频驱动或晶闸管整流直流驱动设备、计算机、重要负载所用的不间断电源(UPS),节能荧光灯系统等,这些非线性负载导致电网污染,电力品质下降,引起供、用电设备故障,甚至引发严重火灾事故等。

电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方面:电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡等。

二、谐波的危害电源污染会对用电设备造成严重危害,主要有:✧增加输、供和用电设备的额外附加损耗,使设备的温度过热,降低设备的利用率和经济效益;✧谐波电流使输电线路的电能损耗增加,当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时,对输电线路和电力电缆线路会造成绝缘击穿;✧干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作,造成数据丢失或死机;✧影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能,造成噪声干扰和图像紊乱;✧引起电气自动装置误动作,甚至发生严重事故;✧使电气设备过热,振动和噪声加大,加速绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁;✧造成灯光亮度的波动(闪变),影响工作效益;✧导致供电系统功率损耗增加。

谐波与电力系统中基波叠加,造成波形的畸变,畸变的程度取决于谐波电流的频率和幅值。

非线性负载产生陡峭的脉冲型电流,而不是平滑的正弦波电流,这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变,形成谐波分量,进而导致与电网相联的其它负载产生更多的谐波电流。

我们称“谐波”的存在为一种电力“污染”,既然是污染,那就要进行“排污”。

“滤波”从某种意义上说,也是一种“环保”工作,滤除谐波对电网的干扰,净化电网,可以提高供电网络的质量,增加有功功率,减少无功损耗,“节能减排”,功德无量。

三、谐波治理的方法有哪些由于谐波源负载、含量及工况的不同,分为以下几个方面:1、谐波含量较低的系统:只要使谐波含量低于5%以下即可,建议采用“谐波抑制器”,用以一直谐波,使投入无功补偿用的电容器回路不与系统产生谐振,在投切过程中,不产生合闸涌流,能使电容器正常地投入,投入后能正常运行。

谐波危害及抑制谐波的方法

谐波危害及抑制谐波的方法

谐波危害及抑制谐波的方法谐波是指频率高于基波的电磁波,它们会频繁出现在我们的电力系统和其他电力设备中。

虽然谐波在一些应用中可产生有益效果,但在大多数情况下,它们都是一种电力质量问题,会给电力系统和其他设备带来一系列危害。

1.设备损坏:谐波会增加设备内的电流和电压,导致设备发热加剧,并可能引起设备元件过热、熔断或焚毁。

此外,频繁的谐波还会引起设备的机械振动,造成设备损坏。

2.电力系统不稳定:谐波引起系统的电流和电压的波形失真,导致电力系统不稳定。

此外,谐波会导致电力系统中的谐振现象,这些谐振可以引起电力系统中的电流和电压急剧增加,可能破坏设备。

3.通信干扰:谐波会产生大量的高频干扰信号,这些信号可能干扰无线通信和其他电磁波设备的正常运行。

在高度电子化的社会中,这种通信干扰可能会带来严重的问题。

为了抑制谐波带来的危害,可以采取以下方法:1.装置谐波滤波器:谐波滤波器用于减小电力系统中的谐波。

滤波器通常会将谐波通过处理电路转化成其他形式,或者将它们绕过电力系统,以防止它们对设备和系统产生影响。

2.使用变压器:变压器可以用来减小谐波的影响。

通过在电力系统中安装特定的谐波抑制变压器,可以将谐波电流限制在合理的范围内,从而降低谐波的危害。

3.电源滤波器:为敏感设备提供干净的电力供应也是一种有效的抑制谐波的方法。

电源滤波器可以滤除电力供应中的谐波元素,从而降低谐波对设备的危害。

4.合理的电源设计:在电力系统设计阶段,可以采取一些措施来减小谐波的生成。

例如,选择适当的线路,减小高谐波的产生,或者选择低谐波的电力设备。

5.故障检测和维护:及时发现和处理设备和系统中的谐波问题至关重要。

定期进行电力设备的检查和维护,可以发现并消除谐波带来的潜在危害。

总而言之,谐波在电力系统和其他电力设备中的存在可能带来很多危害。

为了抑制这些危害,我们可以采取各种措施,包括使用谐波滤波器、变压器、电源滤波器、合理的电源设计以及进行定期的检查和维护。

谐波治理及无功补偿方案

谐波治理及无功补偿方案

谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用,电力质量问题日益凸显。

其中一个主要问题就是谐波污染,谐波污染会对电力系统产生极大的危害,如烧毁电器设备、造成供电失灵等。

为了有效解决谐波污染问题,可以采用谐波治理及无功补偿方案。

一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号,其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰,属于高频电流。

2.谐波的产生谐波的形成,主要是由非线性负载所引起(例如变频器、电子电路等),这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变,导致电力系统中产生多余的波形。

3.谐波的危害谐波的危害十分显著,其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险,从而引发一系列的安全事故和设备故障。

4.谐波治理方案(1)滤波器法:通过在负载侧增加合适的滤波器,可以去除输出信号中的高频波形,让电力系统中的电路保持基波同步。

(2)减小非线性负载法:由于非线性负载是谐波形成的主要原因,因此可以通过减少或替换负载器件,从而降低谐波的产生。

(3)提高系统阻抗法:当系统的阻抗增加时,电源的输出电流会减少,从而谐波的产生会得到一定的减少。

二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法,其通过连接电容器或电感器,来对补偿线路进行补偿,从而实现对无功功率的控制和调节。

2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点,这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。

3.无功补偿的作用(1)提高功率因数:在无功补偿的情况下,系统的功率因数会有所提高,从而有效降低负载对电力系统的影响。

(2)降低电网损耗:通过对电路进行无功补偿,可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率,从而减少电网的能量损耗。

(3)提高电力系统的稳定性:无功功率的波动会影响电力系统的稳定性,因此,通过无功补偿,可以有效地提高电力系统的稳定性。

4.无功补偿方案(1)串联电容补偿法:通过在电路中增加合适的等效容值,可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。

谐波治理方案

谐波治理方案

谐波治理方案1. 引言谐波电流是电力系统中的一种常见问题,特别是在有非线性负载的情况下。

谐波会导致电网中的电压畸变、设备损坏以及其他负面影响。

因此,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。

本文将介绍一种谐波治理方案,以减少电力系统中的谐波电流。

方案包括谐波源的识别、谐波电流监测与分析、谐波滤波器的设计与应用等内容。

2. 谐波源的识别在电力系统中,谐波源可能来自于各种非线性负载,例如电弧炉、变频器、电子设备等。

通过谐波源的识别,可以确定谐波的产生位置和程度,从而为后续的治理措施提供依据。

识别谐波源的方法可以采取谐波电流监测仪器进行实时监测和分析,也可以通过分析电力系统中各个非线性负载的谐波特性来确定谐波源。

根据谐波源的识别结果,可以制定相应的谐波治理方案。

3. 谐波电流监测与分析对谐波电流进行监测和分析是实施谐波治理的重要步骤。

通过谐波电流监测,可以了解电力系统中谐波的产生和传播情况,确定谐波电流的频谱特性。

在监测期间,需要采集电力系统中各个节点的电流数据,并对其进行分析。

谐波电流分析可以采用频谱分析方法,通过对电流信号进行傅里叶变换,得到电流在不同频率下的谐波分量。

分析结果可以帮助确定主要的谐波成分和谐波级别,为后续的治理方案设计提供依据。

4. 谐波滤波器的设计与应用谐波滤波器是减少电力系统谐波的一种常用设备。

根据谐波分析结果,可以设计合适的谐波滤波器,并将其应用于电力系统中,以降低谐波电流水平。

根据谐波分析结果,可以确定谐波滤波器的额定电流和安装位置。

一般来说,谐波滤波器应该安装在负载侧,使其能够尽量接近谐波源,以最大限度地降低谐波电流。

在谐波滤波器的设计过程中,需要考虑到谐波滤波器的阻抗特性和谐波滤波器的使用寿命等因素。

合理设计和应用谐波滤波器可以有效地减少电力系统中的谐波电流。

5. 结论谐波电流是电力系统中的常见问题,为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行,需要实施谐波治理措施。

谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明

谐波治理的基本方法和措施_概述及解释说明

谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。

谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题,它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。

因此,探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。

1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。

首先,在第2节中,我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。

然后,在第3节中,将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤,以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。

接下来,在第4节中,我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。

最后,在第5节中,我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。

1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施,并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。

通过对谐波问题的深入解析和案例研究,希望能提供给读者一些实用的指导和经验,以便在实际工程中有效地解决谐波问题。

此外,文章还将展望未来谐波治理发展的趋势,并指出可能面临的挑战,旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。

2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。

过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏,因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。

本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。

2.2 方法一:滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。

滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分,从而达到谐波抑制的效果。

常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。

被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。

它通常由电感、电容和电阻组成,并与系统并联或串联连接。

被动滤波器具有固定衰减特性,在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。

主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号,以达到抵消谐振效应的目标。

高压直流输电线路中的谐波分析与滤波

高压直流输电线路中的谐波分析与滤波

高压直流输电线路中的谐波分析与滤波引言:高压直流输电作为一种高效、低损耗的电力传输方式,得到了广泛的应用。

然而,在实际的应用过程中,由于诸多因素的影响,高压直流输电中会产生各种谐波问题。

本文将从谐波的概念、产生原因、分析方法和滤波技术等方面,对高压直流输电线路中的谐波问题进行探讨。

一、谐波的概念和产生原因1.1 谐波的定义谐波是指在电力系统中,频率是基波频率整数倍的波形。

一般情况下,电力系统中的谐波主要包括3次、5次、7次等奇次谐波和2次、4次、6次等偶次谐波。

1.2 谐波的产生原因谐波的产生与电力系统中的非线性设备密切相关。

在高压直流输电中,主要的谐波产生装置包括经桥整流器、组串电感器、滤波器等。

这些设备的非线性特性会导致电流和电压的畸变,进而产生谐波。

二、高压直流输电线路中谐波分析的方法2.1 多谐波分析法多谐波分析法是一种常用的谐波分析方法。

它通过对高压直流输电线路中的电压、电流进行采样,并利用傅里叶变换将信号从时域转换到频域,进而得到谐波成分的频率、相位和幅值等信息。

2.2 矩阵法矩阵法是一种较为精确的谐波分析方法。

它通过建立电压-电流矩阵关系,利用矩阵运算进行谐波分析。

相比于多谐波分析法,矩阵法能够更准确地描述高压直流输电线路中的谐波特性。

三、高压直流输电线路中的谐波滤波技术3.1 无源谐波滤波技术无源谐波滤波技术是一种通过并联谐振电路实现谐波滤波的方法。

该技术主要通过选择谐波频率和合适的谐波电阻,将谐波电流引入谐振电路,并将其消耗在电阻上,从而实现谐波滤波的效果。

3.2 有源谐波滤波技术有源谐波滤波技术是一种利用可控硅等元件实现谐波滤波的方法。

该技术通过引入逆变器和滤波器等装置,对谐波电流进行补偿或抑制,从而达到谐波滤波的目的。

四、高压直流输电线路中谐波滤波的效果评价4.1 谐波抑制率谐波抑制率是评价谐波滤波效果的重要指标。

它衡量了谐波信号经过滤波后剩余谐波成分的比例。

一般来说,谐波抑制率越高,说明滤波效果越好。

谐波的处理方法

谐波的处理方法

谐波的处理方法引言:谐波是指在一个基波频率的信号中,存在着倍频频率的分量。

在许多电子设备和通信系统中,谐波是一个常见的问题,会引起信号失真、干扰以及设备损坏。

因此,对谐波进行有效的处理是非常重要的。

本文将介绍几种常见的谐波处理方法。

一、滤波器滤波器是处理谐波的常用方法之一。

通过选择适当的滤波器,可以将谐波频率的分量滤除,从而减少谐波的干扰。

常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

根据谐波的频率特性,选择合适的滤波器类型,并设置适当的截止频率,可以有效地抑制谐波分量。

二、功率放大器功率放大器是另一种处理谐波的方法。

通过使用功率放大器,可以增加信号的幅度,从而掩盖谐波分量。

功率放大器可以将信号放大到足够高的水平,使谐波分量相对较小,从而减少谐波的干扰。

然而,需要注意的是,功率放大器本身也会引入非线性失真,因此在实际应用中需要权衡放大器的增益和失真之间的平衡。

三、调制技术调制技术是一种处理谐波的创新方法。

通过对信号进行调制,可以将谐波分量转移到其他频率上,从而减少谐波对原始信号的干扰。

常见的调制技术包括频率调制、相位调制和振幅调制等。

通过选择合适的调制方式和参数,可以实现对谐波的有效抑制。

四、保护措施除了上述的处理方法外,还可以通过采取一些保护措施来减少谐波的影响。

例如,在设计电路时,可以采用抗谐波的元件和结构,以减少谐波的产生和传播。

此外,还可以通过优化接地、屏蔽和隔离等措施,减少外部谐波对系统的干扰。

五、频谱分析频谱分析是一种用于识别和定位谐波的方法。

通过对信号进行频谱分析,可以确定谐波的频率、幅度和相位等特性。

基于频谱分析的结果,可以采取相应的处理措施,例如调整滤波器的参数或改变信号源的设置,以减少谐波的影响。

六、总结谐波是电子设备和通信系统中常见的问题,会引起信号失真、干扰和设备损坏。

通过选择适当的处理方法,如滤波器、功率放大器、调制技术、保护措施和频谱分析等,可以有效地处理谐波问题。

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引言
绝缘子闪络已成为新疆电力事故中主要事故之一. 由于乌鲁木齐市气候多样性和地域因素等特点, 闪 [4,10,11] 络事故的原因也变得多样化 . 要解决此问题, 就要有实时数据, 然而绝缘子表面电场和电压分布的 复杂性,以及运行条件的限制,使得数据的获得变得相当难.这使得绝缘子在线监测成为一种必然的趋 势. 基于乌市的气候及地域特点, 需设计出性价比优良的输电线路绝缘子在线监测系统, 而信号处理便成 [3,13] 为设计的关键. 监测装置的监测对象主要为温湿度和表面泄漏电流 , 装置处于强磁场高电压和各种干 扰下,造成实时数据失真程度极为严重,滤除高次谐波获得实时数据为绝缘子在线监测系统提供一定的 科学数据, 成为监测的目的和前提. 为了尽可能的获得真实数据和减少CPU处理数据的负担, 设计针对采 集的表面泄露电流提出采用Butterworth有源低通模拟滤波器滤除信号中的360Hz以上的信号成分,而对 其以下的信号采用数字滤波器进行处理.
The Processing of Harmonic Signals for the Online Monitoring of Urumqi High-voltage Insulators
ZHANG Qiang , WANG Wei-qing , LI Chang-kai
(College of Electrical Engineering, Xinjiang university, Urumqi, Xinjiang 830008, China ) Abstract :The insulator flashover incidents have a more and more important effect on the stable operation for the electricity system. For this, the online monitoring must be taken in order to get the reliable and correct data. In this paper, it analyzes the double filters : analog active low-pass filter and digital filter. All this is to be done just to get the real data on spot as possible as we can. Key words : insulator; flashover;on-line monitoring; harmonic signals;active low-pass filter; digital filter
A(s) = A0 A0 = 2 1 . S 2 1 S S + S +1 (Ω ) + + 1 Q Q ΩC C (3)
102.1 −1 100.3 −1
第二步将频率归一化, ΩP = 2π *100Hz, λP = 1, λs = 3.6 . 因为αp = 3dB , 所以C = 1, 有N = lg j 3π/4 j 5π/4 / lg 3.6 = lg 12.549/ lg 3.6 = 1.959取N = 2得2个极点分别是: P1 = e , P2 = e . 求出:
摘 要 : 绝缘子的闪络事故对电力系统的稳定运行影响越来越大, 因此针对乌鲁木齐高压绝缘子进行在线监测, 以便获得可靠真实的数据. 本文针对采集数据进行模拟有源低通滤波和数字滤波双重滤波, 以使信号尽可能符合 现场运行实际数据. 关键词 : 绝缘子; 闪络; 谐波; 在线监测; 有源低通滤波器; 数字滤波器 中图分类号 :TM216+ .3 文献标识码 :A 文章编号 : 1000-2839(2011)01-0105-07
∗ 收稿日期: 2009-10-13
基金项目: 新疆维吾尔自治区高校科研计划青年教师科研启动基金XJEDU2008S66; 新疆大学校院联合项目XY080146. 作者简介: 张强(1976-), 讲师, 博士, 研究方向为高压绝缘子在线监测.
106
新疆大学学报(自然科学版)
2011年
设计是采用压控电压源(VCVS)有源低通滤波器.压控电压源电路中的集成运放为同相输入接法, 其输入阻抗很高, 输出阻抗很低, 滤波器相当于一个电压源, 其优点是电路性能稳定, 增益容易调节. Butterworth滤波器[2] : 2 |G(j Ω)| = 1+C 21 , 其中C 为待定常数, N 为待定的滤波器阶次. 由于考虑到该监测装置还要在新 (Ω2 )N 疆其他各地区应用,兼顾了可移植性和可修改性,因此,为了使设计规范化,需要将滤波器的频率参数 作归一化处理. 设所给的实际频率为Ω(或f),归一化后的频率为λ , 对低通模拟滤波器, 令λ = Ω/ΩP 显 然, λP = 1, λS = ΩS /ΩP. 又令归一化复数变量为p, p = jλ,显然p = jλ = j ΩS /ΩP. = s/ΩP. 1.1 设计过程 将实际频率归一化得到归一化幅平方特性|G(jλ)|2 = 1+C 21 . 由此看出只有两个参数C 和N . ( λ2 ) N (1)求C 和N N αP /10 N αS /10 由α(λ) = 10 lg(1 + C 2 λ2N ), 则,C 2 λ2N = 10α(λ)/10 − 1, 即C 2 λ2 − 1 C 2 λ2 − 1. 因 P = 10 S = 10 2 10αs −1 1 2 αP /10 为λP = 1, 所以C =10 − 1 N = lg 10αp −1 / lg λS . 若令αp = 3dB ,则,C = 1, |G(jλ)| = 1+λ 2N = 1 . 1+(Ω/ΩP )2N 讨论Butterworth滤波器幅频响应的一些特点: 2 当Ω = 0时, λ = 0, |G(jλ)| = 1 , α(0) = 0 , 即在Ω = 0处无衰减; 2 当Ω = ΩP 时, λP = 1 , |G(jλp )| = 0.5 , |G(jλ)| = 0.707 , αP = 3dB. 2 当λ由0增加到1时, |G(jλ)| 单调减小, α(Ω) 单调增加, N 越大, 2 |G(jλ)| 减小的越慢, 即在通带内|G(jλ)|2 越平. 2 当Ω > ΩP 时, 即λP > 1 , |G(jλp )| 也随λ的增加而单调减少, 但 因为λ > 1 , 所以这时比通带内衰减速度加快, N 越大, 衰减速度越 2 大, 当λ = λs , α(Ω) = αs . |G(jλ)| 随N取不同值时的曲线如图1. [2] 2 可以证明 , |G(jΩ)| 在Ω=0处对Ω2 的一阶、 二阶、 直至N-1阶导 图 1 |G(jλ)|2 随N 取不同值时的曲线 数都为0 . (2)确定G(S ) N −1 1 1 由1 + (−1)N p2N =0 解得, Pk =exp(j 2k+ 因p = jλ, 则:G(p)G(−p) = 1+(p/j = 1+(−1) π ), N p2N . )2N 2N k = 1, 2 . . . 2N . 这样, G(p)G(−p)的2N 个极点等分在a平面半径为1的圆上, 相距为(π/N)rad . N −1 为了保证所设计的滤波器是稳定的,应把左半平面的极点赋予G(p), 即:Pk = exp(j 2k+ π ), k = 2N 1 1, 2 . . . N . 则: G(p)= (p−p1 )(p−p2 )...(p−pN ) . 若N 为偶数, 如图所示的G(p)的极点都是成对共轭出现, 即PK , PN +1−K , 1≤ K ≤ N/2. 1 1 这一对共轭极点构成一个二阶系统, 即: Gk (p) = (p−pk )(p− = P 2 −2P cos( 2 . k+N −1 pN +1−K ) π )+1
+ R4 1 4 , A0 = R3R = 1+ R , 式中, ΩN = RC R3 3
1 = 3 − A0 . Q
(2)
第1期
张强, 等: 针对乌市高压绝缘子在线监测信号中谐波处理
107
1 故当ΩN , Q已知时, 有RC = ω1n A0 =3- Q .
图 2
压控电压源(VCVS)有源低通滤波
图 3
模拟低通有源滤波器的电路图
第一步通常C 的容量宜在微法数量级以下, R的值一般约为几百千欧以内, 选择C = 0.047µF, 则
R= 1 1 = = 33.863k Ω. ΩC C 0.047 × 10−6 × 2π × 100
由式(1)的传递函数A(s)取归一化复频率S = S/ΩP ,并考虑-3dB截止角频率Ωn = ΩC , 则
第 28 卷第 1 期 2011 年 2 月
新疆大学学报(自然科学版) Journal of Xinjiang University(Natural Science Edition)
Vol.28, No.1 Feb., 2011
针对乌市高压绝缘子在线监测信号中谐波处理∗
张 强, 王维庆, 李长凯
(新疆大学 电气工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830008)源自1有源模拟滤波器的实现
理想有源滤波器电路是在通带内具有最大幅值和线性相移,而在阻带内其幅值为零,实际的滤波电 路往往难以达到理想的要求. 如要同时在幅频和相频响应两方面都满足要求就更加困难. 因此, 一般有源 滤波器的设计, 是根据所要求的幅频和相频响应, 寻找可实现的有理函数进行逼近设计, 以达到最佳的近 似理想特性. 设计采用的逼近函数是Butterworth函数[2] . 这是一种幅度平坦的滤波器, 即其幅频响应从零 到衰减3dB的截止频率处几乎是完全平坦的, 但在截止频率附近有峰起, 对阶跃响应有过冲和振铃现象, 过渡带以中等速度下降, 下降率为-6ndB/十倍频(n为滤波器的阶数) , 有轻微的非线性相频响应, 适用于 一般性的滤波器.
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