Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.24892/RIJIE/20250201
Ключевые слова: noncharacteristic harmonics, interharmonics, broadband damping filters, нехарактеристические гармоники, интергармоники, широкополосные демпфирующие фильтры
Аннотация: Основной причиной низкого качества электроэнергии в системах электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий является использование мощных нагрузок с нелинейными вольт-амперными характеристиками - полупроводниковых преобразователей, частотно-регулируемых электроприводов, индукционных печей. Такие нагрузки создают искаженные токи, сПоказать полностьюпектр которых содержит как характеристические, так и нехарактеристические, а также интергармоники. Для компенсации гармонических искажений в промышленных СЭС необходимы широкополосные силовые фильтры, обеспечивающие ослабление характеристических гармоник и коррекцию частотных характеристик сети. В статье рассмотрены новые конфигурации широкополосных демпфирующих фильтров в форме реактивных четырехполюсников лестничной структуры. Определены требования к фильтрам, при выполнении которых обеспечивается ослабление широкого спектра гармоник, создаваемых нелинейной нагрузкой. Рассмотрена процедура проектирования широкополосных фильтров (ШПФ), основанная на использовании методов многокритериальной оптимизации. С помощью рассмотренной процедуры рассчитаны ШПФ 4 - 6 порядка, обеспечивающие ослабление гармонических составляющих, создаваемых многопульсными преобразователями. Определены номинальные параметры компонентов ШПФ с учетом резонансных явлений в схемах фильтров. Моделирование показало, что предлагаемые ШПФ обеспечивают ослабление характеристических и нехарактеристических гармонических составляющих в широком диапазоне частот, а также демпфирование резонансных явлений в сети. The main reason for the low quality of electricity in power supply systems (PSS) of industrial enterprises is the use of powerful loads with non-linear volt-ampere characteristics - semiconductor converters, frequency-controlled electric drives, induction furnaces. Such loads create distorted currents, the spectrum of which contains both characteristic and uncharacteristic, as well as interharmonics. To compensate for harmonic distortions in industrial PSS, broadband power filters are needed, which provide attenuation of characteristic harmonics and correction of frequency characteristics of the network. The article discusses new configurations of broadband damping filters in the form of reactive four-terminal ladder structures. The requirements for filters are determined, when performing which provides attenuation of a wide range of harmonics created by a nonlinear load. The procedure for designing wideband filters (BPF) based on the use of multi-criteria optimization methods is considered. With the help of the considered procedure, BPFs of 4-6 orders are calculated, which provide attenuation of harmonic components created by multi-pulse converters. Nominal parameters of BPF components are determined taking into account resonance phenomena in filter circuits. Modeling has shown that the proposed BPFs provide attenuation of characteristic and uncharacteristic harmonic components in a wide frequency range, as well as damping of resonant phenomena in the network.
Журнал: Машиностроение: сетевой электронный научный журнал
Выпуск журнала: Т. 12, № 2
Номера страниц: 3-8
ISSN журнала: 23100818
Место издания: Челябинск
Издатель: Радионов Андрей Александрович