通信电源系统的谐波抑制和治理

通信电源系统的谐波抑制和治理通信电源系统的谐波抑制和治理通信电源系统的谐波抑制和治理通信电源系统的谐波抑制和治理HarmonicsSuppressionandGovernanceofCommunicationPowerSupplySystem领域：电子与通信工程研究生：王铭指导教师：杨晋生副教授企业导师：张志刚高级工程师天津大学电子信息工程学院二零一二年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学天津大学天津大学天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学天津大学天津大学天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学天津大学天津大学天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要中文摘要中文摘要中文摘要随着当今通信技术的不断发展，网络容量迅速扩充，对通信电源的容量需求以及供电质量的要求也随之不断提高。通信供电系统中的UPS电源系统和开关电源系统中的整流电路以及机房内的精密空调等非线性设备的大量应用使通信供电系统中的谐波含量不断增加。谐波含量过高会对通信网中的设备造成严重的危害，并且会对供电系统本身造成严重的影响，使供电质量下降，严重影响通信网络的稳定性。因此，对通信供电系统中存在的谐波进行治理是十分必要的。本课题主要研究了试点通信枢纽局供电系统中的谐波治理问题。通过分析试点机房供电系统谐波含量的测试数据、参照国家关于通信供电系统谐波含量的标准并结合通信枢纽局的自身情况，设计了应用混合型有源滤波设备对通信枢纽局现有供电系统进行集中治理的方案，并进行了实施。通过对改造后系统中的谐波含量进行重新测试，与改造前的数据进行了对比分析，并进行了效果评估。本课题实施后，试点通信枢纽局供电系统中1号变压器电压谐波畸变率由3%下降至0.8%，电流谐波畸变率由19.1%下降至2.9%；2号变压器电压谐波畸变率由5.6%下降至1.0%，电流谐波畸变率由33.7%下降至6.7%；治理效果显著，达到了将电压谐波畸变率控制在5%以内，电流谐波畸变率下降80%的预期目标。本课题的实施为今后的通信供电系统谐波治理提供了参考。关键词：通信电源谐波有源滤波器不间断电源ABSTRACTWiththedevelopmentofcommunicationtechnology,thenetworkcapacityexpandedrapidly.Thecapacityandpowerqualityrequirementsofcommunicationpowerwillcontinuetoincrease.Alargenumberofapplicationsofnonlineardevices,suchasUPSsystems,therectifiercircuitintheswitchingpowersupplysystemandtheinverterofairconditionerintheengineroom,increasetheharmoniccontentinthecommunicationspowersupplysystem.Highharmoniccontentwillcauseaseriousimpactonthequalityofpowersupplyandcommunicationnetworkdevices,seriouslyaffectingthestabilityofthecommunicationnetwork.Therefore,harmonicgovernanceisessentialtocommunicationpowersupplysystem.Thetopicofthispaperisharmonicgovernanceofpowersupplysysteminpilotcommunicationshub.Withreferencetonationalstandardsoftheharmoniccontentofthecommunicationspowersupplysystemandsituationoflocalcommunicationshubbureau,byanalyzingthetestdataofharmoniccontentofsupplysysteminthepilotroom,thepaperultimatelydeterminetousehybridactivefilterequipmentandcentralizedgovernanceprogramtoimprovetheexistingpowersupplysystemofthecommunicationshubbureau.Comparativeanalysisofharmoniccontentinthesystembetweentheretestdataanddatabeforetheimprovementandtheeffectivenessofmethodproposedareestablished.Aftertheimplementationofthisproject,thefirsttransformervoltageharmonicdistortionrateofpilotcommunicationshubpowersupplysystemdecreasedfrom3%to0.8%,andthecurrentharmonicdistortionratedecreasedfrom19.1%to2.9%;the2ndtransformervoltageharmonicdistortionratedecreasedfrom5.6%to1.0%,thecurrentharmonicdistortionratedecreasedfrom33.7%to6.7%.Withthesignificanttreatmenteffect,theprojectreachedthetargetsthatthevoltageharmonicdistortionratewaslimitedlessthan5%andthecurrentharmonicdistortionratewasdecreasedby80%.Thispaperprovidesanexampleofharmoniccontroloffuturecommunicationspowersupplysystem.Keywords：CommunicationPowerSupplySystemHarmonicActivefiltersUPSI目目目目录录录录第一章绪论............................................................................................................................................11.1课题背景...................................................................................................................................11.2课题任务...................................................................................................................................11.3课题研究意义...........................................................................................................................21.4论文结构...................................................................................................................................2第二章通信电源设备简介....................................................................................................................32.1变电设备...................................................................................................................................32.2直流电源系统...........................................................................................................................42.3交流电源系统...........................................................................................................................42.4蓄电池组...................................................................................................................................52.5发电机组...................................................................................................................................6第三章谐波的产生及危害....................................................................................................................73.1谐波的概念...............................................................................................................................73.2谐波的产生...............................................................................................................................83.3谐波的危害.......................................................................