有源电力滤波器的谐波检测和谐波阻抗估计

发布时间：2017-11-09 18:11

  本文关键词：有源电力滤波器的谐波检测和谐波阻抗估计

  更多相关文章： 有源电力滤波器 非线性负载 阻抗估计 分布式发电系统 孤岛检测

【摘要】：大量非线性负载的使用严重影响了公共电网的电能质量。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)以其良好的动态响应特性和补偿精度等特点正在成为一种理想的谐波治理装置,并在工程实际中得到了进一步应用。本文对并联型有源电力滤波器的拓扑结构、系统构成及工作原理进行了详细的分析。先在三相静止abc坐标系、两相静止αβ坐标系、两相旋转dq坐标系下建立了并联型有源电力滤波器的数学模型,并分析了控制时可能涉及的一些耦合关系,研究了有源电力滤波器谐波提取的基于瞬时无功功率理论的两种谐波提取算法,并对两种检测算法进行了仿真比较,设计了以直流侧电压控制为外环、交流侧电流控制为内环的双闭环控制策略,在MATLAB仿真平台上进行了并联型有源电力滤波器的仿真。在对有源电力滤波器特性研究的基础上,本文提出了一种基于有源电力滤波的电网谐波阻抗估计的新方法,建立了其数学模型,分析了采样时相位不同步对估算结果的影响,在此基础上设计了估计算法。同时研究了阻抗估计在分布式发电系统孤岛检测中的应用,提出利用有源电力滤波器补偿非线性负载产生的谐波,并把有源电力滤波器注入系统中的补偿电流视作扰动量,通过检测有源电力滤波器端口处等效阻抗的变化判断是否发生孤岛效应。建立了带非线性负载分布式发电系统的等效模型,设计了检测算法,由于把有源电力滤波器的补偿电流看作扰动量,因此在提高系统的电能质量的同时可以完成孤岛检测。并对所提出的方法进行了仿真验证。最后,本文完成了并联有源电力滤波器的硬件实现,设计了以TMS320F28335为控制核心的控制系统,完成了软件代码编写,同时实现了谐波阻抗估计的实验研究,并且完成了基于有源电力滤波的分布式发电系统的孤岛检测实验研究。验证了所提算法的正确性。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM761

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本文编号：1163000