【摘要】：電網(wǎng)電壓正弦化且功率因數(shù)為1是電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的重要保證,特別是隨著電力電子裝置的廣泛普及,急需能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)抑制諧波且補(bǔ)償無(wú)功功率的設(shè)備。APF(Active Power Filter,有源電力濾波器)本質(zhì)上是能夠?yàn)樘厥庥秒娫O(shè)備的正常工作提供指定諧波和無(wú)功的逆變器,作為一種新型的有源補(bǔ)償裝置具有其顯著的優(yōu)越性,但現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)對(duì)其研究工作和工業(yè)應(yīng)用尚不成熟。近年來(lái),國(guó)內(nèi)從事APF的開發(fā)人員日益增多,研究人員為了驗(yàn)證理論的實(shí)際效果往往需要耗費(fèi)大量的人力物力搭建實(shí)際的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從而不利于APF研究開發(fā)的效率。因此,本文以并聯(lián)型APF為主要研究對(duì)象,設(shè)計(jì)一種多功能、開放性、全數(shù)字化的并聯(lián)型APF通用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為目的,對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的功能需求、工作原理、通用軟硬件設(shè)計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,為通用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研制進(jìn)行了一定的理論儲(chǔ)備,同時(shí)為搭建硬件平臺(tái)開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究并進(jìn)行功能拓展分析。最后為提高實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)效率,縮短生成周期而進(jìn)行2D機(jī)柜布局電氣布線設(shè)計(jì)。這些成果對(duì)以APF為代表的大容量電力電子設(shè)備的研發(fā)具有借鑒意義。(1)論文首先確定了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)流程,在分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)功能需求的基礎(chǔ)上,對(duì)其工作原理進(jìn)行了闡述,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有單/三相APF模式轉(zhuǎn)換和其他拓展功能。并針對(duì)并聯(lián)型APF通用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要功能需求,對(duì)其總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)完成對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主電路、控制電路和測(cè)控接口電路的原理圖設(shè)計(jì)。提出了一種本地監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享方案,并采用Microsoft Visual Studio 2010軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)主界面。開發(fā)了通用主程序和中斷服務(wù)子程序軟件,論文給出了主要程序流程圖。(3)搭建了以DSP28335處理器為核心的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),編寫控制軟件并依次開展了數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)、單相APF補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)和三相APF補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)并聯(lián)型APF通用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案和軟硬件系統(tǒng)正確性。(4)在并聯(lián)型APF通用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上通過(guò)模式轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇不同的主電路拓?fù)?擴(kuò)展外圍電路,開發(fā)相適應(yīng)的控制軟件可進(jìn)行其他有關(guān)電力電子技術(shù)的功能拓展實(shí)驗(yàn),論文著重分析基于該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)電氣化鐵道有源綜合補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的原理并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。(5)最后為提高實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)效率,縮短生成周期而使用先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)軟件SolidWorks Electrical進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的2D機(jī)柜布局電氣布線設(shè)計(jì)。
【圖文】：

APF 工作原理框圖

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)流程圖
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM761

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2535005