并联型有源电力滤波器通用实验平台的研究

发布时间：2019-09-12 08:22

【摘要】：电网电压正弦化且功率因数为1是电力系统安全、经济、高效和优质运行的重要保证,特别是随着电力电子装置的广泛普及,急需能够实现动态抑制谐波且补偿无功功率的设备。APF(Active Power Filter,有源电力滤波器)本质上是能够为特殊用电设备的正常工作提供指定谐波和无功的逆变器,作为一种新型的有源补偿装置具有其显著的优越性,但现阶段国内对其研究工作和工业应用尚不成熟。近年来,国内从事APF的开发人员日益增多,研究人员为了验证理论的实际效果往往需要耗费大量的人力物力搭建实际的实验系统,从而不利于APF研究开发的效率。因此,本文以并联型APF为主要研究对象,设计一种多功能、开放性、全数字化的并联型APF通用实验平台为目的,对实验平台的功能需求、工作原理、通用软硬件设计等问题进行了深入研究,为通用实验平台的研制进行了一定的理论储备,同时为搭建硬件平台开展相关实验研究并进行功能拓展分析。最后为提高实验平台的设计效率,缩短生成周期而进行2D机柜布局电气布线设计。这些成果对以APF为代表的大容量电力电子设备的研发具有借鉴意义。(1)论文首先确定了实验平台的整体设计流程,在分析实验平台功能需求的基础上,对其工作原理进行了阐述,设计实验平台具有单/三相APF模式转换和其他拓展功能。并针对并联型APF通用实验平台的主要功能需求,对其总体结构进行设计。(2)完成对实验平台主电路、控制电路和测控接口电路的原理图设计。提出了一种本地监控和远程数据共享方案,并采用Microsoft Visual Studio 2010软件开发监控系统主界面。开发了通用主程序和中断服务子程序软件,论文给出了主要程序流程图。(3)搭建了以DSP28335处理器为核心的硬件实验平台,编写控制软件并依次开展了数据采集实验、单相APF补偿实验和三相APF补偿实验。实验结果表明所设计并联型APF通用实验平台的总体设计方案和软硬件系统正确性。(4)在并联型APF通用实验平台上通过模式转换开关选择不同的主电路拓扑,扩展外围电路,开发相适应的控制软件可进行其他有关电力电子技术的功能拓展实验,论文着重分析基于该平台实现电气化铁道有源综合补偿系统实验的原理并进行实验研究。(5)最后为提高实验平台的设计效率,缩短生成周期而使用先进的机电一体化设计软件SolidWorks Electrical进行实验平台的2D机柜布局电气布线设计。
【图文】：

APF 工作原理框图

实验平台的整体设计流程图
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM761

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邓凤平;;基于SOLIDWORKS Electrical的PLC设计[J];智能制造;2016年06期

2 赵香;赖恩晖;郑倩倩;;基于VB和SolidWorks的擦窗机立柱参数化设计和三维绘图[J];装备制造技术;2016年05期

3 赵一帆;沙玲;朱毅;;基于SolidWorks的起重机参数化设计与管理系统开发[J];机械制造与自动化;2015年06期

4 杨超;柳伟;周雄辉;吴国洪;倪云浩;;基于SolidWorks的注射模标准件库智能系统开发[J];模具工业;2015年11期

5 邓凤平;Tim;;基于SOLIDWORKS Electrical的机电一体化设计[J];智能制造;2015年08期

6 田铭兴;杨雪淞;阎宏;张俊强;;基于负载电流谐波特征的并联型有源电力滤波器交流电感额定值计算公式[J];电力自动化设备;2013年10期

7 姜春阳;;低压SVG实验平台设计[J];煤矿机械;2013年08期

8 朱宁辉;白晓民;董伟杰;周子冠;;空间矢量脉宽调制下有源电力滤波器直流侧电压设定值研究[J];电网技术;2013年02期

9 赵伟;田铭兴;赵庆春;;基于DSP 28335的单相有源滤波控制器设计[J];电力电子技术;2012年01期

10 全恒立;刘志刚;张钢;吴佐民;;并联型有源滤波器主电路关键参数设计[J];电工技术学报;2011年12期

相关博士学位论文 前1条

1 张晓;三电平有源滤波器关键技术研究[D];中国矿业大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 张俊强;有源电力滤波器测控系统的应用研究[D];兰州交通大学;2016年

2 卢锋;影响并联有源滤波器补偿性能的关键技术及其实验研究[D];兰州交通大学;2015年

3 贾宇虹;并联型有源滤波器谐波检测与控制技术研究[D];浙江大学;2014年

4 卢超慧;三相有源电力滤波器控制系统的研制[D];兰州交通大学;2013年

5 周江涛;交直交—交直综合传动实验台的研制[D];西南交通大学;2012年

6 赵伟;电气化铁道有源综合补偿装置中的检测与控制技术研究[D];兰州交通大学;2012年

7 何利;牵引变电所有源综合补偿系统的模拟实验研究[D];兰州交通大学;2011年

8 刘斌;并联型有源电力滤波器的研究与实验[D];北京交通大学;2007年

9 初航;电力系统谐波污染分析与治理措施[D];山东大学;2007年

10 赵特;有源电力滤波器控制器的研制及其应用[D];湖南大学;2007年

，

本文编号：2535005