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研究生:胡忠興
研究生(外文):Hu Chung-Hsing
論文名稱:配電系統的諧波分析與抑制策略
論文名稱(外文):Harmonic Analysis and Suppression Strategies of Distribution Systems
指導教授:吳啟瑞吳啟瑞引用關係
指導教授(外文):Wu Chi-Jui
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:電機工程技術研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
中文關鍵詞:配電系統諧波
外文關鍵詞:Distribution SystemHarmonic
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本文藉著測量臺灣北部地區40座配電主變壓器二次側之諧波電壓 及電流失真,以了解該地區之配電系統的諧波污染情形,並利用95% 累積機率,建立諧波背景值。應用迴歸分析法對供應不同負載型態的 主變做諧波成長預測,結果顯示供應住宅與商業混合之主變用戶有較高 之諧波上升趨勢,且大多數主變於離峰時諧波電流失真較高,線性迴歸 分析適用於諧波電壓,指數迴歸分析適用於諧波電流。建立配電饋線模 型、負載模型與諧波分析方法為探討配電系統諧波問題的基本要件,不 同負載型態之用戶應採用不同的負載模型。由模擬基本架構下配電網路 之諧波潮流與頻率響應,結果顯示(1)變電所電容器組不投入時,會存在5級與7級諧波附近之並聯共振點,(2)饋線上電容器組的情況,會影響 系統共振頻率,(3)用戶裝設高壓電容器會對共振頻率產生明顯轉移的效果,有時會使諧波失真更嚴重,(4)負載轉供會直接的影響到諧波潮流,(5)用戶負載作用對諧波的影響會依系統條件而有不同。既設饋線電容器改為濾波器是解決饋線諧波問題一個可行的方法,但應增加不平衡、突 波與過壓等保護設備,並防止因共振點轉移而放大其他級數之諧波。最 後建議電力公司在審查諧波用戶時,須考慮諧波電壓失真、諧波電流安 培值及失真與共振問題。本文也提出較佳之諧波抑制策略,從製造商生 產低諧波量設備、用戶抑制諧波電流流入電力系統與電力公司嚴格圖審 等三方面解決諧波問題。
This dissertation presents a survey of harmonic voltage and current distortion levels at 40 substation transformers in the north of Taiwan in order to get existing harmonic data. The 95% cumulative probability is doadopted to get background levels of harmonic voltage. The regression modelare used to predict growth trends of harmonic voltage and current for trantransformers with different load types. The prediction results show that hharmonics have higher growth trends when the substation transformer upplisupplies residential and commercial customers and the harmonic distortionsin the off-peak load period are more serious than during the peak. While the linear regression analysis is suitable for harmonic voltage, the xponexponential regression analysis is good for harmonic currents. The models of feeders and loads and the methods of harmonic analysis in a distributiosystem are studied. It is important that proper load models are used for different customers in the simulation. In order to get information of armharmonic behaviors in a distribution system, the methods of harmonic flow and frequency scan are adopted in the simulations on a basic distribution network for feeders with different load types. The results of simulations show that (1) if substation capacitor units are switched off, the resonantfrequencies of the distribution network are close to the 5th and 7th armoharmonic orders. (2) the resonant frequencies will be changed if there aredifferent feeder capacitor units. (3) the points of resonant frequency areshifted significantly by high voltage capacitor units of customers so thatharmonic distortions are more serious than basic network. (4) the harmonicflows are affected by load transfer. (5) the effects of customer loads on harmonics depend on the system conditions. It is a feasible method that xexisting feeder capacitor units are changed into filters to solve harmonicproblems. The resonant points could be shifted to other orders so that arharmonics are amplified. In order to ensure filters safety, it is ecommenrecommended to install protection equipment for unbalance, surge, and overvoltage protection. At last, in the review procedures of a utility forharmonic customers, the voltage and current distortion, ampers of harmoniccurrent, and resonant point are recommended to be included within the review procedures. The better strategies to solve harmonic problems must include (a) producing lower harmonic equipment by manufacturers, (b) reducing harmonic current to the power system from customers, and (c) checking electrical diagram by the utility.
封面
目錄
中文摘要
英文摘要
誌謝
符號索引
圖表索引
第一章 緒論
1.1 動機與目的
1.2 研究方法
1.3 研究成果
1.4 章節介紹
第二章 配電主變的諧波測量、統計與分析
2.1 簡介
2.2 諧波的定義
2.3 諧波的測量
2.4 測量誤差的評估
2.5 統計方法
2.6 測量資料統計分析
2.7 諧波走勢圖分析
2.7.1 諧波電壓及電流走勢圖分析
2.7.2 諧波電壓及電流與負載型態之關係
2.8 總結
第三章 配電系統諧波電壓及電流之成長預測
3.1 簡介
3.2 迴歸模式
3.3 迴歸分析
3.4 諧波成長預測
3.5 預測分析
3.6 結語
第四章 配電饋線諧波潮流分析之方法
4.1 簡介
4.2 饋線的諧波模型
4.3 負載型態
4.4 諧波源
4.5 分析諧波問題之目的與程序
4.6 諧波潮流分析
4.7 諧波源潮流之計算
4.7.1 單一諧波源
4.7.2 多諧波源
第五章 配電饋線諧波頻率特性分析
5.1 簡介
5.2 配電網路頻率掃描
5.2.1 饋線上裝設固定電容器組
5.2.2 饋線上裝設固定及可切電容器組
5.3 饋線轉供對共振頻率之影響
5.3.1 饋線上裝設固定電容器組
5.3.2 饋線上裝設固定及可切電容器組
5.4 諧波潮流計算
5.4.1 饋線上裝設固定電容器組
5.4.2 饋線上裝設固定可可切電容器組
5.5 饋線轉供對諧波潮流之影響
5.5.1 饋線上裝設固定電容器組
5.5.2 饋線上裝設固定可可切電容器組
5.6 用戶容器對諧波潮流的影響
5.6.1 用戶裝設低壓電容器
5.6.2 用戶裝設高壓電容器
5.7 用戶負載的影響
5.7.1 低壓需量用戶與用戶低壓電容器
5.7.2 高壓用戶與用戶高壓電容器
5.7.3 任宅用戶
5.8 結語
第六章 配電系統諧波濾波器之設計
6.1 簡介
6.2 瀘波器之種煩
6.3 濾波器之保護
6.3.1 電容器之特性
6.3.2 電抗器之特性
6.3.3 濾波器之保護設備
6.4 配電系統之諧波濾波器設計應考慮事項
6.5 饋線既設電容器組改為濾波器
6.5.1 須注意事項
6.5.2 饋線之頻率響應與諧汳潮流
6.6 結語
第七章 配電系統諧波的抑制策略
7.1 簡介
7.2 日本的對策
7.3 加拿大B.C.Hydro電力公司的對策
7.4 臺灣電力公司的對策
7.5 較完美的電力公司審查方法與技巧
7.6 有諧波用戶之配電饋線規劃與設計時考慮事項
7.7 電力公司之策略
7.8 結語
第八章 結論
8.1 總結
8.2 未來發展方向
參考資料
作者簡介
授權書
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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