【摘要】：隨著科學技術的進步和電力裝置的普及,改善電網的供電質量勢在必行。供電質量主要涉及電壓跌落、頻率異常、諧波等方面,諧波作為威脅電網可靠運行的主要因素,其含量越大,用戶設備發(fā)熱越強,進而設備的壽命更短。目前,在諧波抑制上有源電力濾波器取得了較多的關注,但主要是應用在三相系統(tǒng),而對于單相有源電力濾波器的研究還是相對貧乏。在拓撲方面,有源電力濾波器以兩電平結構居多,但因電壓利用率不理想、能量損失多、經濟性差等因素,導致其主要在中低壓功率的場合中得以應用。在此背景下,多電平變換器愈發(fā)受到青睞。本文以單相T型三電平有源電力濾波器為實時控制對象,分析了其主要的工作原理并建立了相應的數學模型。在控制策略方面,諧波檢測和補償控制作為核心技術對濾波效果有著深遠影響。本文中,諧波檢測采用希爾伯特黃變換,該方法具有自適應特點,在處理非線性信號上具有明顯優(yōu)勢,且治理動態(tài)諧波時精度較高。補償控制使用雙閉環(huán)控制結構,內環(huán)是電流跟蹤環(huán),采用的是PID控制技術,外環(huán)是直流側電壓控制環(huán),采用的是線性自抗擾控制技術。單相T型三電平的調制采用電壓空間矢量,該策略相較三相系統(tǒng)具有矢量少、分區(qū)簡單、實現容易等優(yōu)點。為驗證本文所提理論,首先在Matlab/Simulink軟件上搭建仿真模型并分析其理論可行性。而后,以德州儀器(Texas Instruments,TI)的TMS320F28335為核心控制器,Infineon公司的F3L100R12W2H3_B11為主電路,設計額定功率為2.2kVA的實驗樣機。此外,在Code Composer Studio上編寫相應控制算法程序,再通過Labview搭建的上位機監(jiān)控界面與樣機取得通信,實現系統(tǒng)的控制與監(jiān)測。最后,進行樣機實驗和波形分析驗證本文所提方法具備實際可行性。仿真和樣機的實驗表明,基于希爾伯特黃變換的諧波檢測算法具有優(yōu)越的諧波提取能力,線性自抗擾控制技術對電壓環(huán)的控制具有更強的抗擾性和快速性,將兩者應用在有源電力濾波器上能有效降低網側電流的諧波,使電網的電能質量符合標準。
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM935;TP273
【圖文】：

并聯(lián)型有源電力濾波器

單相二極管箝位型三電平拓撲

單相飛跨電容型三電平拓撲

【參考文獻】

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本文編號：2788532