系统谐波导纳平面分析

系统谐波导纳平面分析

    图4-12中的阴影部分为系统的谐波导纳平面，它由系统谐波阻抗映射得来。在缺乏系统详细参数时，可用系统最大阻抗角描述系统谐波阻抗，认为全部谐波阻抗都在最大阻抗角的范围内。根据经验，最大阻抗角一般在±80°～±85°范围内。鉴于系统谐波阻抗难以精确计算，这样的处理方法较为实用。

    单调谐滤波器是与系统并联的，因此从谐波源一侧向系统看，综合谐波导纳为Yaf=Yfn+Ys（Ys为系统导纳）。Yfn的端点轨迹在图4-12中半圆的圆周上。设Yfn对应于图4-12中OD(——)，从D点可作出系统导纳Ys的变化范围，如图中阴影部分所示。若Ys对应于图DR(——)，则由Yfn与Ys相加所得的综合谐波导纳Ysf为图中的OR(—)。交流母线上的谐波电压U（n）=I（n）/Ysf，与综合谐波导纳成反比。因此，考虑系统谐波导纳最不利的情况，应使Ysf为最小值，即Ysf（OE(—)）应垂直于系统谐波导纳阴影的边界线（DE(——)）。这样，在设计时，为了获得最佳的滤波效果，即使交流母线上的谐波电压最小，选取最佳Q值时应使该Q值下按上述方法决定的Ysf的最小值达到极大。而这相当于要求系统谐波导纳的阴影部分在其顶点D处于滤波器导纳圆相切。这样得出的Yfn及相应的Qopt，能使系统在最不利情况下获得最佳的滤波效果。

                           
                   图4-12  单调谐滤波器导纳轨迹及系统导纳平面

    此外，由图4-12可见，若频偏δeq减小，滤波器导纳轨迹半圆的半径将增大，从而增大Ysf，使得U（n）减小。因此设计时，δeq取最大值δm才能保证在不同情况下U（n）均不超过极限值。对于频偏为负（-δm）的情况，由式（4-39）知，滤波器阻抗轨迹将在第四象限，相应的导纳轨迹则在第一象限中，具体分析与频偏为正时类似，不再讨论。