基于感应滤波的双调谐滤波器综合设计

　　3滤波器设计

　　3.1 双调谐滤波器特性分析

　　根据直流输电系统的特点，建立如图2 所示用来验证新型滤波方式及对比分析与传统无 源滤波效果差异的实验平台。整流站采用新型换流变压器，二次绕组有抽头引出接DT5/7 和DT11/13，一次绕组出线端，即网侧接二阶高通滤波器HP2 及并联电容器；逆变站采用 传统换流变压器,这里不再说明。 新型直流输电系统阀侧采用双调谐滤波器，其基本电路结构由图2可知；其有两个谐振 频率，同时吸收两个邻近频率的谐波，等效于两个并联的单调谐滤器[7]。

　　阀侧双调谐滤波器 是由串联谐振回路C1、L1和并联谐振回路C2、L2串接而成.两个回路分别有各自的频率阻抗 关系和谐振点,两回路串联构成双调谐滤波器的阻抗频率关系。并联回路C2L2的阻抗特性如 图3(a)所示。图3(a)中两个阻抗特性曲线中，虚线部分表示滤波器的阻抗呈容性；实线部分 则表示滤波器的阻抗为感性；由图3(a)可知，对于基频而言，并联回路的阻抗很小，即并联 回路承受的电压很低，串联回路的阻抗较大，且为容抗。因此，对于双调谐滤波器来说，主 要由串联电容器承受接入母线电压。

　　串联和并联回路的阻抗特性曲线的交点 ω1 、 ω2 处，容 抗与感抗相互抵消，它们对应的谐波次数为 n1 、 n2 。 双调谐滤波器的阻频特性需要将串联回路与并联回路的阻频特性合成考虑.此时，双调 谐滤波器的阻频特性曲线如图3(b)所示，明显可知其在谐波次数为 n1 、n 2处发生谐振.

　　3.2 双调谐滤波器参数设计[8]

　　根据式(4)，利用MATLAB 图象处理工具，可得到如下DT11/13 安全系数与调谐点的关系曲 线，如图4 所示。

　　由图4 曲线可得到如下结论： (1)安全系数必须大于1，这样，才能使各调谐点稍微前移，避免与系统发生谐振，且使 DT11/13 在11、13 次调谐频率下呈感性，避免谐波放大。 (2)安全系数必须有个上限，这样，才能不致于使滤波器过分频偏，影响滤波效果及对 系统的无功补偿量。