本文選題：三電平APF電流跟蹤控制 + 雙滯環(huán)空間矢量　； 參考：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷高速發(fā)展與人們生活消費(fèi)水平的要求不斷提高,社會(huì)生活中用電場(chǎng)合與用電量也在不斷增加,電力行業(yè)也有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展,電能質(zhì)量問題也越來越得到人們重視,特別是在工業(yè)生產(chǎn)中,因此對(duì)濾波設(shè)備性能補(bǔ)償效果要求更加嚴(yán)格。在現(xiàn)有的諧波濾波與補(bǔ)償無功的設(shè)備中,有源濾波器(Active Power Filter,APF)相對(duì)于無源濾波器具有更好的消除諧波與補(bǔ)償無功效果,因此APF得到了迅速的發(fā)展。由于電壓等級(jí)不斷提高與開關(guān)管的容量耐壓值的限制,傳統(tǒng)的兩電平APF無法應(yīng)用于高壓大容量場(chǎng)合,而三電平APF可以將低電壓等級(jí)的開關(guān)器件應(yīng)用于高壓大容量場(chǎng)合,并且在滿足相同需求情況下,較兩電平APF開關(guān)頻率低,導(dǎo)通壓降低,開關(guān)損耗小。因此本文對(duì)基于二極管箝位型三電平APF進(jìn)行了研究,并提出一種新的控制算法,本文的研究結(jié)果對(duì)三電平APF的補(bǔ)償效果與性能具有一定程度的改善。確定二極管箝位型三電平逆變結(jié)構(gòu)作為的主電路結(jié)構(gòu)時(shí),綜合考慮了效率、成本、負(fù)載等因素;本文研究了三電平APF的工作原理,確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì);完成三電平APF的數(shù)學(xué)模型分析。為了克服傳統(tǒng)APF開關(guān)頻率波動(dòng)較大和電流跟蹤效果較差的問題,提出了一種雙滯環(huán)空間矢量控制的電流跟蹤方法,并應(yīng)用于三電平APF。該方法以同時(shí)減少開關(guān)頻率和誤差電流為目標(biāo),采用在復(fù)平面上進(jìn)行控制的方法,通過判斷誤差電流矢量幅值的大小運(yùn)用雙滯環(huán)控制方案對(duì)開關(guān)頻率進(jìn)行優(yōu)化,能夠在滿足輸出電流誤差要求的前提下有效減小開關(guān)頻率,并采用脈寬調(diào)制技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)指令電流進(jìn)行精確跟蹤。結(jié)果表明該方案實(shí)時(shí)性高、魯棒性強(qiáng)、具有良好的諧波補(bǔ)償性能。完成了對(duì)本文所提出算法的仿真驗(yàn)證,證明了本文所提出算法的可行性,并完成了系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì)。
[Abstract]:With the rapid development of modern society and the increasing demand of people's living consumption level, the electric field and electricity consumption are increasing in social life, and the electric power industry is also developing rapidly. The problem of power quality is getting more and more attention, especially in industrial production, so the performance compensation of filter equipment is made. In the existing harmonic filtering and reactive power equipment, the active filter (Active Power Filter, APF) is better than the passive filter to eliminate the harmonic and compensate the reactive power, so APF has developed rapidly. The two level APF can not be used in high-voltage and large capacity situations, while three level APF can apply low voltage level switching devices to high voltage and large capacity situations, and under the same requirement, the frequency of the two level APF switch is lower, the conduction voltage is reduced, and the switching loss is small. This paper is based on the diode clamp type three level APF. A new control algorithm is proposed. The results of this paper have a certain degree of improvement on the compensation effect and performance of the three level APF. When the main circuit structure of the diode clamped three level inverter structure is determined, the factors such as efficiency, cost and load are taken into consideration. The working principle of the three level APF is studied in this paper. The system is designed and the mathematical model of the three level APF is completed. In order to overcome the problem that the frequency fluctuation of the traditional APF switch and the current tracking effect is poor, a current tracking method with double hysteresis space vector control is proposed, and the method is applied to the three level APF. method to reduce the switching frequency and the error current simultaneously. The method of control in the complex plane is used to optimize the switching frequency by using the double hysteresis loop control scheme by judging the magnitude of the error current vector. It can effectively reduce the switching frequency under the requirement of the output current error, and use the pulse width modulation technology to realize the accurate tracking of the instruction current. The case has high real-time performance, strong robustness and good harmonic compensation performance. The simulation verification of the proposed algorithm is completed. The feasibility of the proposed algorithm is proved, and the hardware and software design of the system is completed.

【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(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)：1820807