四桥臂有源滤波器谐波检测与电流补偿策略研究

发布时间：2017-06-19 07:06

  本文关键词：四桥臂有源滤波器谐波检测与电流补偿策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,从日常生活到工业生产都已经离不开电能,同时大量的非线性负载接入到电网中,极大的降低了电网的电能质量,特别是三相四线制低压供电系统中的三相不平衡问题和谐波问题日益严重。三相四桥臂式有源滤波器能够通过直接与谐波源并联,来有效减少谐波源向电网侧注入的谐波,改善低压系统中谐波和不平衡问题,同时还具有无功补偿的功能。本文针对四桥臂有源滤波器的谐波提取算法和补偿电流控制策略两方面关键技术展开了研究。实时、精确的谐波提取算法是有源电力滤波器能够取得理想补偿效果的前提。本文在研究FBD谐波检测算法和广义积分器谐波检测算法的基础上,引入了将两种检测算法相结合的方法。即先利用广义积分器提取基波电压正序分量相位信息,再利用FBD功率理论提取基波电流分量和谐波电流分量。通过软件仿真验证了所提算法在电压畸变及频率波动时依然能够有效提取出基波电流分量,并且所提算法能够改善原FBD算法在负载突变时相位延迟问题。实时、无误差的电流补偿策略是有源电力滤波器能够取得理想补偿效果的重要保障。本文引入一种新型的重复控制器内模,将其应用于四桥臂有源滤波器的补偿电流控制环节,理论推导了该重复控制器内模参数,并通过软件仿真验证了这种内置新型重复控制器的方法能够有效解决原重复控制策略工作在临界稳定状态的缺点。当电网频率波动时该方法不能有效的补偿谐波电流,分析原因后引入FIR滤波器来改进重复控制器内模,设计了FIR滤波器参数,并通过性能分析和软件仿真验证了这种内置FIR滤波器的重复控制电流补偿策略在电网频率波动时也能够有效补偿谐波电流,提高了基于重复控制电流补偿策略在频率波动时的适应性。为下一步验证谐波电流检测算法和电流补偿算法的可行性和有效性,对三相四桥臂有源滤波器实验平台进行了总体设计。
【关键词】：四桥臂有源滤波器 FBD算法 广义积分器 重复控制 FIR滤波器
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713.8;TM761
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 选题背景及意义8-10
• 1.1.1 谐波源与谐波危害8-9
• 1.1.2 谐波标准9-10
• 1.2 抑制谐波措施10-12
• 1.3 国内外研究现状12-14
• 1.4 本文主要研究内容14-15
• 第二章 四桥臂APF数学模型与相关算法研究15-26
• 2.1 APF原理与拓扑结构15-17
• 2.2 四桥臂APF数学模型17-18
• 2.3 谐波电流检测算法研究18-21
• 2.4 补偿电流控制策略研究21-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 FBD谐波电流检测算法改进研究26-41
• 3.1 FBD谐波检测算法研究26-35
• 3.1.1 FBD功率理论分析26-28
• 3.1.2 FBD功率理论在谐波检测中的应用28-31
• 3.1.3 FBD谐波检测算法仿真分析31-35
• 3.2 广义积分器谐波检测算法研究35-36
• 3.2.1 广义积分器原理分析35
• 3.2.2 广义积分器谐波检测算法分析35-36
• 3.3 FBD谐波检测算法改进研究36-40
• 3.3.1 FBD谐波检测算法改进36-38
• 3.3.2 改进算法仿真分析38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 频率自适应重复控制电流补偿策略研究41-58
• 4.1 四桥臂APF重复控制电流补偿策略研究41-44
• 4.1.1 重复控制器原理分析41-42
• 4.1.2 四桥臂APF重复控制电流补偿策略研究42-44
• 4.2 新型重复控制策略参数设计与仿真分析44-50
• 4.2.1 参数设计45-47
• 4.2.3 仿真分析47-50
• 4.3 频率自适应重复控制策略研究50-55
• 4.3.1 频率波动对补偿效果的影响50
• 4.3.2 频率自适应重复控制器研究50-51
• 4.3.3 FIR滤波器参数设计51-53
• 4.3.4 FIR滤波器性能分析53-55
• 4.4 频率自适应重复控制策略仿真分析55-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 四桥臂APF系统设计58-63
• 5.1 主电路设计58-59
• 5.2 控制系统设计59-60
• 5.3 软件设计60-62
• 5.4 保护措施62
• 5.5 本章小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 攻读学位期间的研究成果69-70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 万非;;双桥逆变的单周控制有源滤波器[J];广东输电与变电技术;2006年03期

2 罗志峰;谢运祥;;单周控制有源滤波器的技术分析[J];电气传动自动化;2007年01期

3 唐欣;马迎召;李红涛;;基于重复控制的有源滤波器双闭环控制[J];电机与控制学报;2009年S1期

4 刘骥;张明广;谢世强;冯治国;;混合有源电力滤波器的设计与仿真[J];哈尔滨理工大学学报;2010年05期

5 王丙强;张进;;有源滤波器在光伏行业中的应用[J];智能建筑电气技术;2011年02期

6 许晓伟;;有源滤波器在多晶硅行业中的应用[J];电气技术;2011年12期

7 涂福荣;黄建涛;章龙洪;;并联有源滤波器的设计方法研究[J];山东电力高等专科学校学报;2012年02期

8 高翔;;建筑办公楼宇中有源滤波器的应用[J];安装;2013年03期

9 曹以龙;戴定君;;三相并联有源滤波器的电流重复控制[J];上海电力学院学报;2013年03期

10 杨华;;有源滤波器及控制系统的研究[J];舰船电子工程;2013年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李洁;李蒙;;有源滤波器电流检测方法[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年

2 ;新型电力系统有源滤波器[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

3 陈骏峰;杨璇;徐金榜;沈安文;;电网电压波动对有源滤波器的影响及仿真分析[A];中南六省（区）自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年

4 胡宗波;张波;;有源滤波器的主要类型、控制策略及经济技术指标[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年

5 丁祖军;郑建勇;胡敏强;梅军;;有源滤波器中新型空间矢量控制策略的应用与优化研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

6 赵文强;陈国柱;;与无功补偿电容混用的并联有源滤波器控制新策略[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

7 陈忆元;叶少华;杨隽彦;;微波窄带有源滤波器的研制[A];1995年全国微波会议论文集（上册）[C];1995年

8 袁涛;郑建勇;梅军;曾伟;康静;;有源滤波器装置中智能功率模块的关键电路设计和应用[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

9 於俊;马海啸;陈新;严仰光;;一种新型串联混合型航空有源滤波器[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

10 苏杰;同向前;刑洁;郑丁;;空间矢量法在并联有源滤波器中的应用研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 蔡美玉　王娅莉;有源滤波器绿化电网[N];中国质量报;2007年

2 湖北 刘林;有源滤波器的设计步骤[N];电子报;2011年

3 王晓;动态无功补偿和谐波治理综合装置进入产业化论证阶段[N];华东电力报;2007年

4 黄勇;有源滤波器加快电网绿色进程[N];中国企业报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 邱晓初;三相四线制并联有源滤波器若干问题的研究[D];西南交通大学;2014年

2 王淑艳;全集成连续时间有源滤波器的设计[D];天津大学;2005年

3 侯睿;并联有源滤波器控制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

4 李达义;基于基波磁通补偿的串联混合型有源滤波器研究[D];华中科技大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王俊丞;并联有源滤波器控制策略研究[D];上海交通大学;2015年

2 王菲;三相四线制三电平有源滤波器的关键技术研究[D];上海交通大学;2015年

3 张朋;基于基波磁通补偿的有源滤波器研究[D];河南理工大学;2015年

4 王子晗;采用新型谐波检测法的可并网型有源滤波器的研究[D];燕山大学;2016年

5 刘林;三相四线制并联有源滤波器双闭环控制策略研究[D];安徽工程大学;2016年

6 王剑;并联型多电平有源电力滤波器控制策略的研究[D];东北石油大学;2016年

7 田聪;RC有源滤波器的优化设计[D];浙江师范大学;2016年

8 甘伟;具有无功补偿功能的有源滤波器控制策略研究[D];上海电力学院;2016年

9 王皓;模块化有源滤波器装备研制[D];湖南大学;2016年

10 陈维舟;基于H桥级联的多电平并联型有源滤波器研究[D];东南大学;2016年

  本文关键词：四桥臂有源滤波器谐波检测与电流补偿策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：461768