多重化有源电力滤波器关键技术研究

发布时间：2017-10-16 03:11

  本文关键词：多重化有源电力滤波器关键技术研究

  更多相关文章： 有源电力滤波器 多重化 谐波检测 滑窗迭代 无差拍控制

【摘要】：随着电力电子设备的大量应用,电网谐波污染问题日益严重。有源电力滤波器作为提高电能质量的有效工具,可以补偿电网中的谐波电流和无功电流。为了有效提升有源电力滤波器的补偿容量,本文以多重化三相三线制并联型有源电力滤波器(APF)为研究对象,旨在解决其在运行时的一些关键技术问题。对于有源电力滤波器来说,谐波检测环节对滤波器的滤波性能有着重要的影响。本文对传统的谐波检测算法进行了分类,并重点介绍了应用较广泛的ip-iq谐波检测算法。因该检测算法需要用到低通滤波器,而低通滤波器的使用会加大系统的延时,不适用于谐波变化较快的场合。本文介绍了一种基于离散傅里叶的谐波检测算法,并对传统的滑窗迭代离散傅里叶谐波检测算法做了三个方面的改进,可以实现对基波信号的快速跟踪,其响应速度优于ip-iq检测算法。针对多重化有源电力滤波器,本文建立了其在三相静止坐标系、两相静止坐标系以及两相旋转坐标系中的数学模型,并推导出了零序电流的数学表达式。由于直流侧采用共用母线电容的结构,会产生一定的零序环流。本文对系统中的零序环流路径进行了详细分析,并推导出了零序环流的形成机制。环流的产生在某些方面会影响滤波器的性能,本文对其零序损耗展开了讨论,并采用等效的方式说明了零序环流对设备滤波性能的影响。根据多重化有源电力滤波器的数学模型,本文给出了一种基于无差拍控制和电流均衡控制的环流抑制策略。无差拍控制主要是基于其数学模型,对下一运算周期的零矢量作用时间进行调整。电流均衡控制策略主要是用于配合无差拍控制,其主要控制思想是对α/β轴电流再调节。结合这两种控制策略可以实现对零序环流的有效抑制,并在一定程度上提高有源电力滤波器的性能。最后,利用MATLAB仿真和现有的实验平台对本文的相关内容进行了验证。
【关键词】：有源电力滤波器 多重化 谐波检测 滑窗迭代 无差拍控制
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM761
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-24
• 1.1 课题研究背景17-18
• 1.2 电网谐波问题及治理方案18-20
• 1.3 有源电力滤波器的分类20-21
• 1.4 大容量有源电力滤波器研究现状与意义21-22
• 1.5 本文的主要研究内容22-24
• 2 有源电力滤波器的基本原理及谐波检测算法24-43
• 2.1 有源电力滤波器的基本原理24-25
• 2.2 APF谐波检测算法分类25-26
• 2.3 ip-iq谐波检测算法基本原理26-27
• 2.4 新型谐波检测算法的基本原理27-35
• 2.5 新型谐波检测算法与ip-iq法的对比分析35-37
• 2.6 MATLAB仿真验证及分析37-41
• 2.7 本章小结41-43
• 3 多重化有源电力滤波器的拓扑结构及数学模型43-49
• 3.1 多重化有源电力滤波器的拓扑结构43
• 3.2 多重化有源电力滤波器的数学模型43-48
• 3.3 本章小结48-49
• 4 多重化有源电力滤波器的环流分析及环流抑制策略49-74
• 4.1 多重化有源电力滤波器的环流路径及其形成机制49-53
• 4.2 多重化有源电力滤波器的零序损耗分析53-55
• 4.3 环流对系统滤波性能的影响55-58
• 4.4 多重化有源电力滤波器的环流抑制策略58-68
• 4.5 仿真分析68-73
• 4.6 本章小结73-74
• 5 系统设计与实验74-84
• 5.1 主电路参数设计74-77
• 5.2 系统电路设计77-80
• 5.3 实验结果80-83
• 5.4 本章小结83-84
• 6 总结与展望84-86
• 6.1 总结84-85
• 6.2 展望85-86
• 参考文献86-91
• 作者简历91-93
• 学位论文数据集93

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李敏;武小红;郭先定;;基于小波多分辨率分析的电网谐波检测法[J];电气应用;2006年01期

2 陆永平;杨贵杰;;对“三次谐波检测法”的错误的辨正[J];微电机(伺服技术);2006年03期

3 周林;甘元兴;;一种新型谐波检测法研究[J];电力电子技术;2006年05期

4 何光普;张建平;李敏;;一种高精度电力谐波检测法[J];微计算机信息;2007年22期

5 曲轶龙;谭伟璞;马W，

本文编号：1040266