發(fā)布時間：2024-02-18 06:44

　　隨著我國電氣化鐵路的高速發(fā)展,系統(tǒng)中的非線性負(fù)載大量增加,對于抑制系統(tǒng)中的諧波是急需要考慮的問題。有源濾波器(Active Power Filter,APF)為目前諧波補(bǔ)償?shù)难芯繜狳c(diǎn),能夠動態(tài)補(bǔ)償電網(wǎng)中的諧波,改善電能質(zhì)量。對于常規(guī)拓?fù)涞腁PF受限于器件的耐壓等級和開關(guān)頻率,只能應(yīng)用到低壓領(lǐng)域,并不能滿足實(shí)際使用要求。針對以上問題,本文研究了單相級聯(lián)H橋并聯(lián)型APF,這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠應(yīng)用到高壓大功率場合,并且容易實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)和封裝,具有很好的工程應(yīng)用價值。本文首先基于載波相移正弦波脈寬調(diào)制策略(Carrier Phase-shifted SPWM,CPS-SPWM)上,引入改進(jìn)型載波相移梯形波脈沖寬度調(diào)制技術(shù)(Carrier Phase Shift Trapezoidal PWM,CPS-TPWM)。CPS-TPWM調(diào)制技術(shù)結(jié)合了級聯(lián)多電平技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),能夠在較低的開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)較高等效開關(guān)頻率的情況下,還可以提高APF直流側(cè)電壓利用率等優(yōu)點(diǎn),使它在APF和大功率變流器等領(lǐng)域?qū)⒂兄鴱V泛的應(yīng)用前景。其次基于單相級聯(lián)H橋型APF,對于串聯(lián)的單個H橋模塊由于自身存在差異,導(dǎo)致模塊間的損耗也存...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
        1.1.1 諧波的主要問題
        1.1.2 多電平技術(shù)的背景介紹
    1.2 單相有源濾波技術(shù)的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀
    1.3 多電平技術(shù)的基本原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        1.3.1 二極管鉗位型變流器
        1.3.2 飛跨電容性變流器
        1.3.3 級聯(lián)H橋多電平變流器
    1.4 論文的主要研究工作
2 單相級聯(lián)H橋多電平APF的研究
    2.1 單相并聯(lián)型APF的原理
    2.2 單相并聯(lián)型APF諧波電流檢測方法
    2.3 級聯(lián)H橋多電平變流器原理分析
        2.3.1 單個H橋變流器的原理分析
        2.3.2 級聯(lián)H橋多電平變流器工作狀態(tài)分析
    2.4 小結(jié)
3 載波相移調(diào)制技術(shù)
    3.1 CPS-SPWM調(diào)制策略
        3.1.1 CPS-SPWM調(diào)制策略的基本原理
        3.1.2 CPS-SPWM波形的數(shù)學(xué)分析
        3.1.3 CPS-SPWM仿真分析
    3.2 CPS-TPWM調(diào)制策略
        3.2.1 CPS-TPWM調(diào)制策略基本原理
        3.2.2 梯形波三角形系數(shù)的選取
        3.2.3 CPS-TPWM仿真分析
    3.3 小結(jié)
4 級聯(lián)H橋 APF的控制方法研究
    4.1 補(bǔ)償電流控制策略
    4.2 直流側(cè)與交流側(cè)能量關(guān)系
    4.3 直流側(cè)電壓不平衡的原因
    4.4 直流側(cè)電容電壓控制策略
        4.4.1 外層控制策略
        4.4.2 內(nèi)層控制策略
    4.5 小結(jié)
5 系統(tǒng)仿真驗(yàn)證
    5.1 系統(tǒng)仿真模型搭建和參數(shù)設(shè)置
        5.1.1 APF主電路的參數(shù)設(shè)計(jì)
        5.1.2 仿真模塊的搭建
    5.2 調(diào)制策略的仿真分析
        5.2.1 CPS-SPWM調(diào)制策略仿真分析
        5.2.2 CPS-TPWM調(diào)制策略仿真分析
    5.3 控制方法仿真分析
        5.3.1 直流側(cè)穩(wěn)壓控制分析
        5.3.2 直流側(cè)均壓控制分析
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3902088