本文關(guān)鍵詞： 瞬時(shí)無功功率 APF 廣義積分器 3D-SVPWM 比例諧振控制　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電能作為新型清潔能源已經(jīng)成為目前生產(chǎn)、生活中必不可少的部分。低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量與系統(tǒng)的安全運(yùn)行和人們的正常用電密切相關(guān)。然而,非線性電力電子設(shè)備的廣泛使用以及分布式電源的大量接入給低壓配電網(wǎng)引入了大量的諧波,嚴(yán)重降低了低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量。因此,研究諧波的治理方法,提高配電網(wǎng)的電能質(zhì)量,對(duì)電網(wǎng)和電力用戶都具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。本文講述了與諧波相關(guān)的概念、產(chǎn)生原因、發(fā)展歷程,由諧波給電網(wǎng)帶來的危害引入,討論了對(duì)其治理的措施,對(duì)APF做了詳細(xì)分析;以并聯(lián)APF為主要研究對(duì)象分析了其工作原理以及主電路拓?fù)?并由傳統(tǒng)平均功率引出有源電力濾波器的理論基礎(chǔ)——瞬時(shí)無功功率理論。諧波電流檢測(cè)是APF的基礎(chǔ),本文在研究比較現(xiàn)階段常用的諧波電流檢測(cè)法之后,提出了一種基于廣義積分器的改進(jìn)qp-檢測(cè)法。該方法能夠在電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變或者不對(duì)稱時(shí)實(shí)現(xiàn)諧波電流快速有效的檢測(cè),克服了傳統(tǒng)qp-檢測(cè)法的缺點(diǎn),并且能夠在無需鎖相環(huán)的情況下通過調(diào)整增益系數(shù)實(shí)現(xiàn)諧波精準(zhǔn)檢測(cè)。諧波補(bǔ)償控制策略是產(chǎn)生所需補(bǔ)償電流的關(guān)鍵,對(duì)補(bǔ)償效果起著決定性作用。本文通過對(duì)三角波比較、滯環(huán)電流控制等控制跟蹤方法對(duì)比分析,結(jié)合諧振控制器良好的頻率選擇特性,提出改進(jìn)的PR控制策略,并深入研究了其各參數(shù)與控制性能的關(guān)系,得出了控制器各參數(shù)的調(diào)試方法。仿真驗(yàn)證了改進(jìn)PR控制器能夠?qū)崿F(xiàn)參考指令電流的無靜差跟蹤,同時(shí)響應(yīng)速度滿足要求。論文采用c-b-a坐標(biāo)下SVPWM-3D,提高了直流電壓利用率,降低了諧波含量,同時(shí)省去了α-β0-坐標(biāo)下SVPWM-3D涉及的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題,使計(jì)算更加簡(jiǎn)潔。文中詳細(xì)闡述了c-b-a坐標(biāo)下的三維空間矢量調(diào)制技術(shù)的工作原理及流程,并利用SimulinkMatlab/軟件搭建了三相四橋臂APF仿真模型,仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提方法能夠在三相電壓對(duì)稱、畸變情況下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)諧波電流的快速、準(zhǔn)確補(bǔ)償。
[Abstract]:With the development of economy, science and technology, electric energy, as a new clean energy, has become an indispensable part of production and daily life. The power quality of low-voltage distribution network is closely related to the safe operation of the system and the normal power consumption of people. The widespread use of nonlinear power electronic equipment and the large amount of distributed power supply introduce a large number of harmonics into the low-voltage distribution network, which seriously reduces the power quality of the low-voltage distribution network. To improve the power quality of distribution network has far-reaching practical significance for both power grid and power users. This paper describes the concept of harmonics, the causes, the development process, and the harm brought by harmonic to the power network. The measures of its governance are discussed, and the APF is analyzed in detail, and its working principle and main circuit topology are analyzed with parallel APF as the main research object. The theory of instantaneous reactive power is derived from the traditional average power. Harmonic current detection is the basis of APF. An improved qp- detection method based on generalized integrator is proposed. This method can detect harmonic current quickly and effectively when the voltage is distorted or asymmetrical. It overcomes the shortcomings of the traditional qp- detection method. The harmonic compensation control strategy is the key to generate the required compensation current and plays a decisive role in the compensation effect. Based on the comparative analysis of hysteresis current control and other control tracking methods, combined with the good frequency selection characteristics of the resonant controller, an improved PR control strategy is proposed, and the relationship between the parameters and the control performance is deeply studied. The simulation results show that the improved PR controller can track the reference instruction current without static error, and the response speed meets the requirements. In this paper, SVPWM-3Din c-b-a coordinate is used to improve the utilization ratio of DC voltage. The harmonic content is reduced, and the coordinate conversion problem of SVPWM-3D in 偽-尾 0-coordinate is eliminated, which makes the calculation more concise. In this paper, the working principle and flow chart of three-dimensional space vector modulation technology in c-b-a coordinate are described in detail. The simulation model of three-phase four-arm APF is built by using Simulink Matlab / software. The simulation results show that the proposed method can compensate the harmonic current quickly and accurately under the condition of three-phase voltage symmetry and distortion.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM761

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本文編號(hào)：1550697