并联型混合有源电力滤波器控制策略的研究

发布时间：2021-03-26 14:46

电力电子设备的大量使用会给电能质量造成污染,由谐波引起的各种故障和事故经常给社会造成巨大经济损失。混合型有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter,HAPF)能有效的抑制多次谐波和提供无功补偿,它结合了无源滤波器和有源电力滤波器两者的优点,既能应用于大容量场合,又使系统具有良好的性能。近年来在电能质量综合治理方面,HAPF的研究越来越受到关注和重视。本文主要研究的重点是HAPF系统的电路拓扑结构和控制策略。首先对有源电力滤波器当前的研究现状和未来发展的趋势进行阐述,之后分别介绍它的各种类型及其拓扑结构,介绍HAPF的工作原理和几种拓扑结构及其特点,提出本文所采用的可调参数无源滤波器与有源滤波器并联构成并联型混合有源滤波器的拓扑结构,并对其进行结构分析。论述基于瞬时无功功率理论的qp?和qpii?谐波电流检测方法,并对qpii?检测法进行了实验仿真,证明了该理论的正确性。其次,针对其中的无源滤波部分进行原理分析,在纯谐波源作用下的等效电路计算分析,并利用投资最小化进行参数计算,在参数计算的基础上全面考虑电网容量要求,引入粒子群算法对参数计算进行优化配置。再次,本文分析了并联型有源电力滤波器的控制策略,简述滞环控制、三角波比较跟踪控制、空间矢量脉宽调制、模糊控制以及神经网络控制特性及优缺点。确定本文采用空间电压矢量控制技术,详细论述SVPWM的系统构成、控制原理以及控制特性,并在此基础上针对空间矢量的控制精度,引入果蝇优化算法,提高空间矢量控制的控制效果。最后,使用MATLAB分别对无源部分和有源部分模型进行仿真。仿真结果表明,本文提出检测方法和控制方法的正确性和有效性。并构成样机在油田配电网中进行测试,得到一定应用效果。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN713.8;TM761

文章目录

摘要

ABSTRACT

前言

第一章绪论

1.1 电力谐波产生及危害

1.1.1 谐波产生原因

1.1.2 谐波危害

1.2 谐波抑制技术研究现状与趋势

1.2.1 谐波抑制技术国内外研究现状

1.2.2 谐波抑制技术研究趋势

1.3 谐波抑制技术的工程应用价值与现状

第二章并联混合滤波器拓扑结构及工作原理

2.1 无源滤波器结构与原理

2.2 有源滤波器结构与原理

2.3 混合滤波器结构与原理

2.4 谐波检测技术

2.4.1 p-q检测法

2.4.2 ip-iq检测法

2.5 本章小结

第三章可调参数无源滤波器系统设计

3.1 工作原理

3.2 参数计算

3.3 优化配置计算

3.4 本章小结

第四章有源滤波器控制策略的研究

4.1 有源滤波器补偿电流控制策略分析比较

4.2 有源滤波器空间矢量控制方法

4.2.1 电压控制算法原理及结构图

4.2.2 空间电压矢量控制算法原理

4.2.3 果蝇优化算法

4.3 本章小结

第五章混合有源滤波器的仿真

5.1 无源滤波器仿真

5.2 有源滤波器的仿真

5.2.1 负载模型

5.2.3 不同谐波电流检测方法的仿真

5.2.4 空间电压矢量控制方法的仿真与应用

5.3 并联混合型有源滤波器的仿真

5.4 本章小结

结论

参考文献

作者简介

致谢

【参考文献】