30A单相并联型有源电力滤波器的研制

发布时间：2023-04-02 06:59

　　随着电力电子技术的飞速发展,越来越多的电力电子装置被应用在工业生产和人们的日常生活中,这些电力电子装置在帮助人们更高效地使用电能的同时,也因其本身的强非线性特性给电网系统注入了大量的谐波和无功功率,严重影响了电网系统的电能质量。在谐波治理方面,有源电力滤波器具有高效、快速、实时、稳定等特点,目前已得到广泛的应用。本文以30A单相并联型有源电力滤波器为研究对象,分别从数学模型及主电路结构、谐波电流检测算法、数字锁相环实现方法、控制策略和死区时间补偿等方面进行了深入地研究。本文首先分析了单相并联型有源电力滤波器的工作原理,并建立了相应的数学模型,在所建立的数学模型基础上,完成了主电路关键参数的设计。其次,针对传统的ip-iq谐波电流检测算法应用于单相系统时存在实时性差的缺点,本文提出了用离散数据求差分以代替求导计算的方法对传统的ip-iq谐波电流检测算法进行了改进。与传统谐波电流检测算法相比,本文所提出的改进谐波电流检测算法的动态性能有了明显的提升。同时,对传统单相数字锁相环实现方法进行了改进,提高了锁相环的动态响应速度和稳态性能。此外,本文研究了有源电力滤波器的控制策略,采用了满足控制要...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 有源电力滤波器的发展现状及关键技术
        1.2.1 有源电力滤波器的分类及拓扑结构
        1.2.2 有源电力滤波器的谐波电流检测算法
        1.2.3 有源电力滤波器的电流控制技术
        1.2.4 变流器死区补偿方法
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 单相并联型APF数学模型及主电路设计
    2.1 引言
    2.2 单相并联型APF的工作原理及数学模型
        2.2.1 单相并联型APF的工作原理
        2.2.2 单相并联型APF的数学模型
    2.3 单相并联型APF的主电路参数设计
        2.3.1 直流侧电压与交流侧输出滤波器的选取
        2.3.2 直流侧电容的选取
    2.4 本章小结
第3章 单相并联型APF控制技术的研究
    3.1 引言
    3.2 改进的单相谐波电流检测算法
    3.3 改进的单相数字锁相环实现方法
    3.4 单相并联型APF的控制策略研究
        3.4.1 电流内环控制器的设计
        3.4.2 电压外环控制器的设计
        3.4.3 基于双闭环PI控制器的控制系统仿真分析
    3.5 单相并联型APF的死区补偿方法
        3.5.1 死区时间对APF补偿性能的影响
        3.5.2 近似无死区控制在APF中的应用及仿真分析
    3.6 本章小结
第4章 单相并联型APF的系统设计与实验研究
    4.1 引言
    4.2 元器件与数字处理器的选取
        4.2.1 元器件的选取
        4.2.2 数字处理器的选取
    4.3 单相并联型APF的硬件电路设计
        4.3.1 电网电压与直流侧电压检测与信号调理电路
        4.3.2 电流检测与调理电路
        4.3.3 SiC-MOSFET驱动保护电路
    4.4 单相并联型APF的软件设计
        4.4.1 单相数字锁相环的软件实现
        4.4.2 谐波电流检测算法的软件实现
        4.4.3 PI控制器的软件实现
        4.4.4 数字PWM调制的软件实现
    4.5 单相并联型APF的实验验证
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3778778