表2列出了低于6.9kV的供电系统中，在不同的短路比（短路比SCR定义为最大短路电流IS与平均设定最大负载电流IL之比）条件下，其谐波电流值和总谐波畸变系数（THD）值的限制，而偶次谐波限制在奇次谐波的25%以下。因此，按照电力电子装置容量与电力系统短路容量之比，正确选择主电路联结形式（等效相数、脉波数）和控制方式，就十分重要。

表2 IEEE-519对电流谐波的限制值

3 高压变频器输入谐波分析

3.1 多脉动整流抑制输入谐波的基本原理

　　多重移相叠加技术是由A.Kernick等人早在1962年提出的。该技术采用脉动宽度为60°的6脉动三相全波整流（或等效三相全波整流）作为基本单元，使m组整流电路的交流侧电压依次移相α＝60°/m，则可组成脉动数为p=6m的多脉动整流。其脉动数p、组数m、移相角α及对应的谐波次数h之间的关系如表3所示。

　　对于12脉动整流，整流变压器为常规接法的Y/Y-12（或Δ/Δ-12）和Y/Δ-11或(Δ/Y-1)，二者交流侧副方电压互相移相30°，直流侧并联(或串联)后组成12脉动整流。

　　对于18脉动及以上的整流，整流变压器绕组采用曲折接线（Z接线）实现，各整流单元并联（或串联），共同向负载供电。只要满足m组6脉动整流交流侧的电压U(n)(n=1,2,……,m)依次移相α=60°/m，即可得到p=6m脉动的多相整流。具体变压器组别选择情况如表4。

3.2 多脉动整流输入谐波的仿真分析

　　利用Matlab中的Simulink/Power System工具箱对多脉动整流仿真研究。本文构建了多重化整流的统一分析模块，设置参数后，使其能够实现12、18、24、30、36脉动整流电路的工作特性。按照参数面板中相关说明，选择合适的变压器接法，并输入相移角度，即可实现相应脉动数的多重化整流仿真分析。多脉动整流输入仿真电路的参数设置面板如图1所示。

图1 多脉动整流仿真电路参数设置对话框

　　以12脉动的仿真为例，波形及频谱如图2所示，可以看出12脉动时主要谐波为12k±1次，和理论分析相符合。

图2 12脉动整流波形及其频谱

　　结合IEEE-519中的标准，对各脉动数整流进行比较如表5所示，可见，在不增加其他滤波装置的情况下，12脉动整流很能满足IEEE-519中的要求，在各个范围内谐波含量均超出标准。36脉动情况要好的多，35次以下谐波及THD都能满足IEEE-519的要求，但仍然含有较大的35、37等次的谐波。

　　由分析可以看出，多脉动整流很好的解决了变频器输入端的谐波抑制问题，尤其对低次谐波的抑制效果明显，且输入波形近似为正弦，很好地满足了要求。但是，同IEEE-519中的标准相比较，在不增加其他滤波装置的情况下，多脉动整流不能在各次谐波上都满足IEEE-519中的要求，高次谐波的影响仍然很明显，需要与其它滤波器配合使用。

4 高压变频器输出谐波分析

　　作为高压大功率变频器的输出环节，高性能的逆变器是其性能的保证。但高压大功率变频器并不像低压变频器一样有着成熟、统一的技术，各种拓扑结构、控制方案都有其各自的优缺点。

4.1 变压器耦合输出型逆变器输出谐波分析

　　1999年，由Cengelci E等人提出该拓扑，其主要思想是通过变压器将3个由高压IGBT或IGCT构成的常规二电平三相逆变器的输出叠加起来，实现高质量的三相高电压输出、低dv/dt的PWM波，而且很好地保证了平衡运行，对每个三相逆变器的利用率都接近100％，这些特点使它特别适合于对恒转矩和变转矩负载的驱动场合。并且这3个常规逆变器可采用普通低压变频器的控制方法，使得变频器的电路结构及控制方法都大大简化。此结构如图3所示。

　　与传统的二电平拓扑结构相比较，中点箝位式三电平逆变器更适合于中高压变频装置高电压、大容量的特点，特殊的拓扑使得器件具有2倍的正向阻断电压能力，其多层阶梯形输出电压，理论上可通过增加级数而使输出电压波形接近正弦，减少谐波，在同样输出性能指标下，三电平的开关频率将是二电平的1/5，从而使系统损耗小。随着电平数增加，每个电平幅值相对降低，dv/dt变小，主电路电流含有的脉动成分减小，转矩脉动和电磁噪声都得到有效的抑制。

　　虽然三电平变频器结构简单,能够实现四象限运行,但是因目前器件耐压水平的限制,只能达到4.16kV等中高压情况，若要输出更高的电压须采用器件串联方法，但会带来均压等问题。

[url= http://www.whtlhgdq.com/]串联谐振[/url]          串联谐振

[url= http://www.whtlhgdq.com/]直流电阻测试仪[/url]   直流电阻测试仪