基于感應濾波的雙調諧濾波器綜合設計

　　3 濾波器設計

　　3.1 雙調諧濾波器特性分析

　　根據直流輸電系統的特點，建立如圖2 所示用來驗證新型濾波方式及對比分析與傳統無 源濾波效果差異的實驗平臺。整流站采用新型換流變壓器，二次繞組有抽頭引出接DT5/7 和DT11/13，一次繞組出線端，即網側接二階高通濾波器HP2 及并聯電容器；逆變站采用 傳統換流變壓器,這里不再說明。 新型直流輸電系統閥側采用雙調諧濾波器，其基本電路結構由圖2可知；其有兩個諧振 頻率，同時吸收兩個鄰近頻率的諧波，等效于兩個并聯的單調諧濾器[7]。

　　閥側雙調諧濾波器 是由串聯諧振回路C1、L1和并聯諧振回路C2、L2串接而成.兩個回路分別有各自的頻率阻抗 關系和諧振點,兩回路串聯構成雙調諧濾波器的阻抗頻率關系。并聯回路C2L2的阻抗特性如 圖3(a)所示。圖3(a)中兩個阻抗特性曲線中，虛線部分表示濾波器的阻抗呈容性；實線部分 則表示濾波器的阻抗為感性；由圖3(a)可知，對于基頻而言，并聯回路的阻抗很小，即并聯 回路承受的電壓很低，串聯回路的阻抗較大，且為容抗。因此，對于雙調諧濾波器來說，主 要由串聯電容器承受接入母線電壓。

　　串聯和并聯回路的阻抗特性曲線的交點 ω1 、 ω2 處，容 抗與感抗相互抵消，它們對應的諧波次數為 n1 、 n2 。 雙調諧濾波器的阻頻特性需要將串聯回路與并聯回路的阻頻特性合成考慮.此時，雙調 諧濾波器的阻頻特性曲線如圖3(b)所示，明顯可知其在諧波次數為 n1 、n 2處發生諧振.

　　3.2 雙調諧濾波器參數設計[8]

　　根據式(4)，利用MATLAB 圖象處理工具，可得到如下DT11/13 安全系數與調諧點的關系曲 線，如圖4 所示。

　　由圖4 曲線可得到如下結論： (1)安全系數必須大于1，這樣，才能使各調諧點稍微前移，避免與系統發生諧振，且使 DT11/13 在11、13 次調諧頻率下呈感性，避免諧波放大。 (2)安全系數必須有個上限，這樣，才能不致于使濾波器過分頻偏，影響濾波效果及對 系統的無功補償量。