2012年外文翻译--C型无源滤波器的一种新型设计方法（译文）

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1、中文 2740 字 文献出处： Klempka R. A New Method for the C-Type Passive Filter DesignJ. Przeglad Elektrotechniczny, 2012, 88(7a):277-281. 本科毕业设计外文翻译 外文译文题目（中文）： C 型无源滤波器的一种新型设计方法 学 院 : 信息学院 专 业 : 电气工程及其自动化 学 号 : 学生姓名 : 指导教师 : 日 期 : A New Method for the C-Type Passive Filter Design Kolar V IEEE Transactions O

2、n Power Delivery,2009,24:277281 C 型无源滤波器的一种新型设计方法 科罗尔 美国电子和电气工程师协会在电力传输中的合约，2009,24:277281 摘要 论文介绍了新型 C 型谐波电力滤波器设计过程。其目的在于在一个工业供电系统中减少全部的谐波失真。 C 型滤波器的新型设计方法是被建议的，也 是被工业发电所需要的。在设计阶段，对于新的计算程序的基础是假设谐波电流的要求分配在供电网络与被用于调谐的滤波器之间，这个方法考虑了网络的等效阻抗。 关键词 : 无源滤波器； 补偿； 电力系统谐波； C 型滤波器 1 引言 安装在工厂的大功率非线性负载数量不断增加的原因是无

3、源谐波滤波器仍然是在连接点处减小电压畸变的最普通的方式，许多不同结构和不同运行特性的无源 LC 滤波系统已经被开发出来了，然而，单调谐单分支滤波器仍然是工业应用的主导解决方式，而且它缺失是理解更先进滤波结构（如 C 型滤波器）的基 础。 另一个方法是有源滤波器或者是混合滤波器（结合了有源滤波器与无源滤波器）。这种设计和控制能成为一个使用人工智能方法的任务，如神经网络或者遗传算法。 目前大多数使用的滤波补偿装置结构的主要劣势是高频时的滤波能力差。 C 型 滤波器使被包含在宽带滤波器的范畴之中。宽带滤波器有其他优点，当宽带滤波器与电力电子整流器合作时，宽带滤波器使持续的，宽带滤波器能比单支滤波器更

4、有效率地抑制换向缺口，即它们有更宽的宽带。宽带滤波器也能更高效地消除间入简谐分量（在邻着特征谐波的边频带上，其由静态频率转换器产生）。 C 型滤波器与单支滤波器相比，也能够减少有功功率的损失，因为电容电感串联支路被调谐到基波谐振频率，基波谐波电流没通过电阻，避免了大功率的损耗。 确立 C 型滤波器参数的方法在后面介绍。复杂的无源滤波器更频繁地用人工智能的方法被设计。如遗传算法，也能在解决其他问题上更有效。 2 C 型滤波器参数的确定 对于 C 性滤波器参数确定，论文介绍了一种新的方法。大功率系统的滤波器设计是一个复杂的任务，除了确定参数使之满足设计要求，还需检查由于与电力系统中其他有源元件相互

5、作用而产生的可能的共振点。 C 型滤波器参数可通过下面的关系确定，此论文介绍了一种新的，更简单的方法去确定参数，在设计阶段，这方法包括假设（在被调谐到谐波的）滤波器和供电网之间的谐波电流的需求分配。这个方法需要考虑网络等效阻抗。 C 型滤波器电路图如图 1. 图 1 C 型滤波器电路图 滤波器阻抗由下式给出 : L2 和 C2 分量被调谐到基频 因此 C 型滤波器被调谐到谐振角频率 r=nr 1 因此 基波的滤波无功功率 ( QF )由以下关系式给出 : 也就是 调谐到该谐波的滤波器和系统之间负载产生的谐波电流的分布为 : 总而言之， C 型滤波器参数可以从公式 ( 6 )、 ( 4 )、 (

6、 2 )和 ( 8 )中确定。 3 C 型滤波器设计的范例 电弧炉现代化的结果必然是其电力和负载产生的谐波等级的增加，因此，要扩大目前的无功功率补偿和减小谐波的系统。如果系统扩大，那设计出来的 C 型滤波器应该调谐 2 次谐波，因为现在已经安装的 3 次谐波滤波器无法将 2 次谐波减小。虽然现在 2 次谐波水平在目前的系统中不会超过限制，但新负载的连接处可能会增大 2 次谐波到 1 个无法接受的水平。 图 2 电弧炉供电系统图 在电弧炉现代化之前，系统 包括两个并联的单调谐 3 次谐波滤波器（他们也是造成2 次谐波电压轻微增大的原因）。电弧炉电力容量的增大需要无源滤波器电力容量的增大。系统计划的增大也应该被考虑。 补偿电路增大的电力容量和以后滤波器的安装将增大 2 次谐波电压水平， 2 次谐波电压水平会对电力系统造成不利影响。（表一）。因此，要设计 1 个另外的 2 次谐波滤波器。 表一，没滤波器和