一种新型有源电力滤波器的研究

发布时间：2017-11-18 12:03

  本文关键词：一种新型有源电力滤波器的研究

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【摘要】：有源电力滤波器(Active Power Filter,APF),因其具有可同时补偿谐波和无功功率、滤波性能不受电网参数影响、可靠性高、补偿效果好等多种优点而被广泛地应用于各种工业领域以及电力系统中。目前使用较多的是传统的含有谐波检测的有源电力滤波器,由于传统APF系统中存在谐波检测以及谐波跟踪控制模块,结构较为复杂,补偿性能也受到多方面的限制,同时成本也较高。本文将研究一种基于间接电流控制方法的无谐波检测APF,它不需要进行谐波检测,而是直接提取电网侧电流,再使用控制器对电流进行控制以实现谐波补偿。在确定指令电流时,需要进行电压相角检测,考虑到三相电网电压往往存在不平衡现象,本文采用基于正弦幅值积分器的电网正序基波电压相角的检测方法。间接电流控制方法包含两个控制环:电网电流控制内环和直流电压控制外环,电网电流内环使用PI-VPI控制器来调节电网电流,直流电压外环控制器旨在保持APF直流侧电压恒定不变,采用简单的PI调节器来实现。APF常用的拓扑结构为三相六开关,三相六开关结构中三个桥臂均由开关管组成,成本较高,且开关损耗较大。将其三相桥臂中的一相换成电容桥臂,使得需要控制的开关数量由6个降到4个,由此构成了三相四开关APF。减少开关数量能够降低开关损耗,同时也能够减少APF功率开关器件的成本和散热成本。三相四开关拓扑直流侧两个电容上存在电压偏差,采用具有电压补偿效应的等效SVPWM调制方法可以减小电压偏差对APF输出电流的影响。本文将三相四开关拓扑与无谐波检测APF结合起来,是非常经济的谐波抑制方案。最后,通过MATLAB/Simulink仿真软件分析验证了本文所研究的新型APF的可靠性与有效性,并通过实验平台对部分理论进行了实验验证。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM761;TN713.8

【参考文献】

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本文编号：1199701