應(yīng)用于微電網(wǎng)的三電平有源電力濾波器的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-13 17:22
本文關(guān)鍵詞:應(yīng)用于微電網(wǎng)的三電平有源電力濾波器的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著微電網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)互聯(lián),其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷的結(jié)構(gòu)類型也日益復(fù)雜,微電網(wǎng)中數(shù)量眾多的變流器頻繁的并網(wǎng)切除和負(fù)荷的快速變化,系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題越來越多的引起了人們的關(guān)注。為了更好地解決微電網(wǎng)中存在的諧波問題,實(shí)現(xiàn)可再生能源的應(yīng)用并不斷提高新能源的有效利用率,本文在介紹國內(nèi)外微網(wǎng)的定義和發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,分析了微電網(wǎng)電能質(zhì)量存在的問題,設(shè)計(jì)了應(yīng)用于微電網(wǎng)的三電平有源電力濾波器,研究了具有針對(duì)性的基于希爾伯特-黃變換的HHT諧波檢測法,對(duì)三電平有源電力濾波器的調(diào)制算法進(jìn)行了研究,并基于改善的調(diào)制算法研究了針對(duì)三電平中點(diǎn)電位平衡的調(diào)制算法,以解決其存在的中點(diǎn)電位平衡問題。通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文所研究的諧波檢測算法和控制策略。首先,對(duì)三電平有源電力濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較和分析,確定了二極管箝位型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為本文研究的基礎(chǔ),然后對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與原理分析,完成了功率電路關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)。其次,對(duì)應(yīng)用于微電網(wǎng)的三電平有源電力濾波器的諧波檢測算法進(jìn)行了對(duì)比研究,針對(duì)微電網(wǎng)諧波的特殊性,研究了基于希爾伯特-黃變換的諧波檢測算法,并根據(jù)微電網(wǎng)諧波的變化情況,將該算法與瞬時(shí)無功功率檢測法相結(jié)合作為三電平有源電力濾波器的諧波檢測算法。隨后,對(duì)三電平有源電力濾波器的調(diào)制算法進(jìn)行了研究,首先分析了傳統(tǒng)三電平SVPWM調(diào)制算法的原理和存在的問題,在此基礎(chǔ)上提出了一種簡化的SVPWM調(diào)制算法,通過調(diào)整該調(diào)制算法,從而實(shí)現(xiàn)了三電平有源電力濾波器的中點(diǎn)電位平衡。最后,在Simulink中搭建三電平有源電力濾波器模型以及對(duì)微網(wǎng)的仿真模型進(jìn)行了介紹,對(duì)系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了介紹和仿真驗(yàn)證,然后仿真分析了在負(fù)載突變的條件下本文所設(shè)計(jì)的濾波器的諧波補(bǔ)償效果。然后對(duì)控制系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并搭建了三電平有源電力濾波器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,本文所研究的檢測和控制算法具有良好的效果。
【關(guān)鍵詞】:三電平有源電力濾波器 微電網(wǎng) 希爾伯特-黃變換 SVPWM
【學(xué)位授予單位】:上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM761;TN713.8
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 微電網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
- 1.2 微電網(wǎng)的諧波問題13-16
- 1.3 諧波的危害16
- 1.4 論文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排16-18
- 第二章 三電平有源濾波器建模與主電路設(shè)計(jì)18-30
- 2.1 有源電力濾波器發(fā)展歷程及其基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-19
- 2.2 三電平有源濾波器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究19-21
- 2.2.1 二極管箝位型結(jié)構(gòu)的三電平APF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-20
- 2.2.2 電容箝位型結(jié)構(gòu)的三電平APF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-21
- 2.3 三電平有源電力濾波器系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)21-22
- 2.4 三電平有源電力濾波器的數(shù)學(xué)建模22-24
- 2.5 三電平有源濾波器主電路關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)24-29
- 2.5.1 直流母線電壓的確定24-25
- 2.5.2 直流母線電容的選取25-27
- 2.5.3 出線電抗的選值27-29
- 2.6 本章小結(jié)29-30
- 第三章 有源電力濾波器電流檢測方法30-43
- 3.1 諧波電流檢測技術(shù)綜述30-31
- 3.2 瞬時(shí)無功理論31-35
- 3.2.1 瞬時(shí)無功理論概述31-32
- 3.2.2 i_d-i_q諧波檢測方法32-35
- 3.3 希爾伯特-黃變換35-41
- 3.3.1 HHT變換主要內(nèi)容36
- 3.3.2 HHT的主要特點(diǎn)36-38
- 3.3.3 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)38-40
- 3.3.4 希爾伯特變換40-41
- 3.4 基于HHT的諧波檢測算法的仿真分析41-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第四章 三電平調(diào)制算法及中點(diǎn)平衡控制43-63
- 4.1 三電平逆變電路SVPWM調(diào)制算法43-50
- 4.2 基于g-h坐標(biāo)系的NPC三電平APF的SVPWM調(diào)制方法50-54
- 4.2.1 g-h坐標(biāo)系變換51
- 4.2.2 扇區(qū)的判斷51-53
- 4.2.3 合成矢量的選取及作用時(shí)間的計(jì)算53-54
- 4.2.4 輸出狀態(tài)的確定54
- 4.3 基于g-h坐標(biāo)系的中點(diǎn)電壓平衡算法54-59
- 4.3.1 不同矢量對(duì)中點(diǎn)電壓的影響55-56
- 4.3.2 能量流向和電容電壓不平衡的關(guān)系56-57
- 4.3.3 電壓平衡策略57-59
- 4.4 仿真建模分析59-62
- 4.5 本章小結(jié)62-63
- 第五章 三電平有源電力濾波器仿真分析與實(shí)驗(yàn)63-81
- 5.1 三電平有源電力濾波器的仿真63-71
- 5.1.1 系統(tǒng)總體建模63-64
- 5.1.2 微電網(wǎng)的建模與仿真64-68
- 5.1.3 諧波電流檢測模塊的建模與仿真68-69
- 5.1.4 突變負(fù)載的仿真分析69-71
- 5.2 三電平有源電力濾波器的硬件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境71-76
- 5.2.1 三電平有源電力濾波器的硬件設(shè)計(jì)72-74
- 5.2.2 三電平有源電力濾波器的實(shí)驗(yàn)環(huán)境74-76
- 5.3 三電平有源電力濾波器的實(shí)驗(yàn)分析76-80
- 5.3.1 分次補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗(yàn)76-78
- 5.3.2 全補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)78-80
- 5.4 本章小結(jié)80-81
- 第六章 結(jié)束語81-83
- 6.1 本文研究工作總結(jié)81
- 6.2 后續(xù)研究工作81-83
- 參考文獻(xiàn)83-87
- 致謝87-88
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果88
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7 王t,
本文編號(hào):304107
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