【摘要】：隨著電網(wǎng)智能化和現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,越來越多具有低功率因素、非線性、不平衡特性的用電設(shè)備接入電網(wǎng),使得電網(wǎng)中暫態(tài)沖擊、高次諧波、三相不平衡等問題日益嚴(yán)重。因此,對電能質(zhì)量的治理勢在必行。有源電力濾波器(Active power filter,APF)作為一種新型改善電能質(zhì)量的裝置,具有動態(tài)響應(yīng)速度快,補(bǔ)償精度高、不易發(fā)生諧振等優(yōu)點,引起人們的廣泛關(guān)注。本文對APF諧波電流檢測方法,電流環(huán)控制策略,直流側(cè)電壓控制策略等影響APF性能的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行較為深入的研究�？焖贉�(zhǔn)確的檢測諧波電流是有源電力濾波器濾波性能的前提,本文在分析傳統(tǒng)FBD諧波電流檢測法的基礎(chǔ)上,指出FBD法和ip-iq法的內(nèi)在聯(lián)系,將兩種方法相互結(jié)合。針對傳統(tǒng)FBD檢測法的不足,提出一種改進(jìn)型FBD檢測方法。該方法利用廣義積分器提取基波電壓的正序分量,采用移動均值濾波法替代傳統(tǒng)的低通濾波器,避免低通濾波器造成的滯后誤差,通過仿真驗證本文所提方法的有效性。有源電力濾波器電流環(huán)控制要求是補(bǔ)償電流能夠快速準(zhǔn)確地跟蹤指令電流信號,本文針對pk?1次諧波,提出一種基于通用內(nèi)模的改進(jìn)型重復(fù)控制,它可以根據(jù)負(fù)載的狀態(tài)有選擇地抑制諧波,調(diào)節(jié)重復(fù)控制的補(bǔ)償范圍。針對PI控制很難實現(xiàn)無差跟蹤的缺點,采用并聯(lián)的重復(fù)PI復(fù)合控制策略實現(xiàn)指令電流的無差追蹤;針對無差拍控制依賴系統(tǒng)精確建模的缺陷,采用串聯(lián)的重復(fù)無差拍復(fù)合控制策略消除周期性穩(wěn)態(tài)誤差,分別對兩種控制策略進(jìn)行仿真分析,仿真驗證了復(fù)合控制策略的可行性。針對電網(wǎng)電壓波動造成APF補(bǔ)償效果變差的情況,采用一種電壓跟隨器使直流側(cè)電壓隨著電網(wǎng)電壓的波動而變化,提高APF的補(bǔ)償效果。本文對三相三線制有源電力濾波器電流環(huán)控制策略進(jìn)行實驗研究,分別對文中所提的兩種復(fù)合控制策略進(jìn)行驗證,通過實驗驗證了基于通用內(nèi)模的復(fù)合控制策略的有效性。
[Abstract]:With the continuous development of intelligence and modernization of power grid, more and more electrical equipment with low power factors, nonlinear and unbalanced characteristics are connected to the power grid, which makes the transient impact, high order harmonics, three-phase imbalance and other problems more and more serious. Therefore, the treatment of power quality is imperative. As a new device to improve power quality, active power filter (Active power filter,APF) has many advantages, such as fast dynamic response, high compensation precision, not easy to occur resonance and so on. In this paper, APF harmonic current detection method, current loop control strategy, DC side voltage control strategy and other key technologies affecting the performance of APF are studied in depth. Fast and accurate detection of harmonic current is the premise of active power filter filtering performance. Based on the analysis of traditional FBD harmonic current detection method, this paper points out the internal relationship between FBD method and ip-iq method, and combines the two methods with each other. In view of the shortcomings of traditional FBD detection, an improved FBD detection method is proposed. In this method, the positive sequence component of fundamental voltage is extracted by generalized Integrator, and the moving mean filtering method is used to replace the traditional low-pass filter to avoid the lag error caused by low-pass filter. The effectiveness of the proposed method is verified by simulation. The current loop control of active power filter (APF) requires that the compensation current can track the command current signal quickly and accurately. In this paper, an improved repetitive control based on general internal model is proposed for pk?1 subharmonics. It can selectively suppress harmonics according to the state of the load and adjust the compensation range of repetitive control. In view of the disadvantage that PI control is difficult to realize zero-difference tracking, the parallel repetitive PI compound control strategy is used to track the command current without difference. Aiming at the defect of accurate modeling of deadbeat control dependent system, the repeated deadbeat compound control strategy in series is used to eliminate the periodic steady-state error. The two control strategies are simulated and analyzed respectively, and the feasibility of the compound control strategy is verified by simulation. In order to reduce the compensation effect of APF caused by voltage fluctuation, a voltage follower is used to make the DC side voltage change with the fluctuation of power network voltage, so as to improve the compensation effect of APF. In this paper, the current loop control strategy of three-phase three-wire active power filter is studied experimentally. the two composite control strategies proposed in this paper are verified by experiments, and the effectiveness of the composite control strategy based on general internal model is verified by experiments.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM761

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2472719