适于舰船谐波抑制与无功补偿的有源滤波器研制

发布时间：2017-11-11 19:21

  本文关键词：适于舰船谐波抑制与无功补偿的有源滤波器研制

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【摘要】：电力电子技术的飞速发展显著增强了舰船的生命力和战斗力。与此同时,电力电子装置的广泛使用向舰船电力系统注入了大量的谐波与无功电流,严重影响了舰船电力系统的供电质量,极大地威胁了系统的安全性、稳定性与可靠性。通过分析舰船具体的工况和环境特点,采用并联型有源滤波器(Active Power Filter, APF)对舰船电力系统进行了动态谐波抑制与无功补偿。 本文描述了舰船电力系统的谐波与无功电流产生的原因,分析了采用并联型APF进行谐波抑制与无功补偿的可行性。介绍了并联型APF的基本原理,建立了三相三线制并联型APF的一般数学模型。讨论了并联型APF一种常用的谐波与无功电流检测算法——基于瞬时无功功率的ip-iq法,引入单同步坐标系软件锁相环(Single Synchronous Reference Frame-Software Phase-Locked Loop, SSRF-SPLL)和双同步坐标系的解耦软件锁相环(Decoupled Double Synchronous Reference Frame-Software Phase-Locked Loop, DDSRF-SPLL)对传统ip-iq法中的锁相环进行改进。在理论分析的基础上,利用Matlab/Simulink平台对SSRF-SPLL和DDSRF-SPLL进行建模与仿真分析,在理想电压、电压畸变、频率变化、电压不平衡时,验证两种锁相环的相位跟踪性能。同时,对基于这两种软件锁相环的ip-iq法进行仿真分析,验证其检测性能。设计了一种基于电压前馈加P控制器的空间电压矢量脉宽调制(Space Vector Pusle Width Modulaton, SVPWM)电流跟踪控制策略。在对称负载、负载突变、负载不对称情况下进行仿真实验,结果表明设计的电流跟踪控制策略具有较好的跟踪性能。 设计并制作了一台基于DSP28335的三相三线制并联型APF样机,分别在对称负载、负载突变、负载不对称情况下进行实验,验证了基于DDSRF-SPLL的ip-iq检测算法的准确性以及基于电压前馈加P控制器的SVPWM电流跟踪控制策略的有效性,设计的APF谐波抑制与无功补偿效果较为理想。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.703

【参考文献】

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本文编号：1172743