本文關(guān)鍵詞：基于SVPWM控制的三電平并聯(lián)型APF研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電力電子設(shè)備的普及給人類生產(chǎn)、生活帶來便利的同時(shí)也加重了電網(wǎng)諧波污染,然而,迅速增加的各類自動(dòng)化設(shè)備、電子設(shè)備等對(duì)電能質(zhì)量的要求卻越來越高,因此,若不加強(qiáng)治理,諧波污染日益嚴(yán)重的電網(wǎng)將無法滿足用電設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量的要求。目前治理諧波污染的措施有很多,就低壓及中小容量場合而言,三電平并聯(lián)型APF因其具有補(bǔ)償能力強(qiáng)、諧波成分少、直流側(cè)電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn)而被看好。但目前仍存在開關(guān)損耗偏高、直流側(cè)電容中點(diǎn)電位波動(dòng)影響補(bǔ)償性能和可靠性等技術(shù)問題而影響其實(shí)際工程應(yīng)用。本文以1字形三電平并聯(lián)型APF為研究對(duì)象,著重研究了三電平并聯(lián)型APF SVPWM調(diào)制技術(shù)的優(yōu)化控制,針對(duì)三電平APF死區(qū)效應(yīng)問題提出了一種基于電流區(qū)間判斷的直接脈沖修正法。根據(jù)電路理論和工程實(shí)現(xiàn)要求估算了主電路參數(shù)范圍,并通過Matlab仿真研究了主電路參數(shù)對(duì)其補(bǔ)償特性的影響規(guī)律。具體內(nèi)容如下:1)從介紹APF的研究現(xiàn)狀和分類入手,明確三電平并聯(lián)APF的適用場合、優(yōu)缺點(diǎn)和有待解決的問題。2)介紹了三電平并聯(lián)型APF的主電路拓?fù)�、工作原理及�?shù)學(xué)模型,分析了直流側(cè)電壓、電容值及交流側(cè)電感等參數(shù)與APF的輸出電壓的關(guān)系,為實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)計(jì)和進(jìn)一步優(yōu)化控制研究奠定基礎(chǔ)。3)對(duì)三電平并聯(lián)型APF的諧波電流檢測、電流跟蹤控制、直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)控制等環(huán)節(jié)分別進(jìn)行了分析,明確各環(huán)節(jié)對(duì)APF工作性能的具體影響。4)根據(jù)SVPWM基本原理,依次分析和推導(dǎo)了三電平并聯(lián)型APF的輸出電壓矢量分布、空間電壓矢量的區(qū)間劃分及判斷步驟、基本電壓矢量的作用時(shí)間、作用次序;針對(duì)中點(diǎn)電位失衡原因提出中點(diǎn)電位平衡控制方法;對(duì)三電平APF的死區(qū)效應(yīng)進(jìn)行分析,提出了減小死區(qū)效應(yīng)的SVPWM優(yōu)化控制方法。5)依據(jù)主電路參數(shù)設(shè)計(jì)原則,對(duì)主電路參數(shù)進(jìn)行估算,確定了主電路參數(shù)范圍;采用控制變量法仿真研究了主電路參數(shù)對(duì)APF補(bǔ)償特性的影響規(guī)律,確定了實(shí)驗(yàn)參數(shù)。6)通過編程解決了d SPACE的DWO(Digital Wave Output)模塊不能同步輸出12路PWM波形的問題,搭建了基于d SPACE控制的三電平并聯(lián)型APF實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)APF的精確控制,驗(yàn)證了硬件參數(shù)選擇方法的正確性和優(yōu)化后SVPWM優(yōu)化控制方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：三電平 并聯(lián)型APF SVPWM 中點(diǎn)電位 死區(qū)效應(yīng) dSPACE
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM761
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.1.1 諧波的產(chǎn)生與危害10-11
• 1.1.2 諧波的抑制11-12
• 1.2 有源電力濾波器的發(fā)展12-14
• 1.2.1 有源電力濾波器的國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)12-13
• 1.2.2 有源電力濾波器的分類13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 三電平并聯(lián)型APF的工作原理及數(shù)學(xué)模型16-24
• 2.1 三電平并聯(lián)型APF的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理概述16
• 2.2 三電平并聯(lián)型APF的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理16-21
• 2.2.1 三電平并聯(lián)型APF主電路的拓?fù)浞诸?/span>17-19
• 2.2.2 三電平并聯(lián)型APF主電路的工作原理19-21
• 2.3 三電平并聯(lián)型APF的數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 三電平并聯(lián)型APF主要控制環(huán)節(jié)分析24-38
• 3.1 諧波電流檢測24-30
• 3.1.1 瞬時(shí)無功功率理論基礎(chǔ)24-27
• 3.1.2 基于瞬時(shí)無功功率理論的p-q諧波檢測法27-29
• 3.1.3 基于瞬時(shí)無功功率理論的ip-iq諧波檢測法29-30
• 3.2 電流跟蹤控制30-32
• 3.2.1 直接電流控制法30-31
• 3.2.2 電壓控制法31-32
• 3.3 直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)控制32-36
• 3.3.1 直流電壓的恒壓控制32-33
• 3.3.2 中點(diǎn)電位調(diào)節(jié)控制33-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第四章 三電平并聯(lián)型APF的空間矢量推導(dǎo)與直流電容中點(diǎn)電位平衡38-58
• 4.1 空間矢量推導(dǎo)38-52
• 4.1.1 三電平APF輸出電壓空間矢量分布38-41
• 4.1.2 基于空間電壓矢量的區(qū)間劃分及判斷41-46
• 4.1.3 基本電壓矢量作用時(shí)間計(jì)算46-50
• 4.1.4 基本電壓矢量的工作次序50-52
• 4.2 基于SVPWM調(diào)制的中點(diǎn)電位平衡控制52-57
• 4.2.1 中點(diǎn)電位失衡的主要原因及危害52
• 4.2.2 SVPWM調(diào)制中的基本矢量對(duì)中點(diǎn)電位的影響52-54
• 4.2.3 基于基本矢量作用時(shí)間修正的中點(diǎn)電位平衡控制法54-56
• 4.2.4 中點(diǎn)電位平衡控制的仿真56-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第五章 三電平并聯(lián)型APF的死區(qū)效應(yīng)分析及其優(yōu)化58-66
• 5.1 死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生及危害58-60
• 5.2 基于電流區(qū)間判斷的死區(qū)效應(yīng)削弱法60-64
• 5.3 死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償?shù)姆抡嫜芯?/span>64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 三電平并聯(lián)型APF的主電路參數(shù)對(duì)補(bǔ)償特性影響的研究66-74
• 6.1 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)原則66
• 6.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)66-68
• 6.2.1 直流母線電壓計(jì)算66-67
• 6.2.2 直流側(cè)電容設(shè)計(jì)67
• 6.2.3 交流側(cè)電感設(shè)計(jì)67-68
• 6.3 主電路參數(shù)對(duì)APF補(bǔ)償特性的影響68-73
• 6.3.1 直流母線電壓對(duì)APF補(bǔ)償特性的影響68-70
• 6.3.2 直流側(cè)電容對(duì)APF補(bǔ)償特性的影響70-71
• 6.3.4 交流側(cè)電感對(duì)APF補(bǔ)償特性的影響71-73
• 6.4 本章小結(jié)73-74
• 第七章 三電平并聯(lián)型APF的實(shí)驗(yàn)研究74-84
• 7.1 基于dSPACE的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)74-78
• 7.1.1 基于DS1006的dSPACE實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體構(gòu)成74-76
• 7.1.2 多路PWM信號(hào)輸出模塊的實(shí)現(xiàn)76-78
• 7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析78-82
• 7.2.1 不同控制模式下APF補(bǔ)償效果對(duì)照79-81
• 7.2.2 兩種不同控制模式下的PWM波形對(duì)照81-82
• 7.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論82
• 7.3 本章小結(jié)82-84
• 全文總結(jié)84-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 致謝90-91
• 作者碩士期間研究成果91

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本文編號(hào)：396833