本文關鍵詞：基于MATLAB自動代碼生成的有源電力濾波器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在電力系統(tǒng)中,非線性負荷的容量正逐漸增加,給電網(wǎng)注入了大量的無功和諧波電流,使得電網(wǎng)污染的問題越來越嚴重。在治理電網(wǎng)污染的的眾多方法中,利用有源電力濾波器進行諧波抑制和無功補償是一個很有效的手段,因此APF得到了廣泛的關注和研究。本文著重介紹了利用Matlab自動代碼生成技術,快捷高效地完成有源電力濾波器的開發(fā)工作,自動代碼生成技術具有研發(fā)周期短,仿真與控制一體化等優(yōu)點。系統(tǒng)仿真和實驗,驗證了該方法應用在APF研發(fā)過程的可行性和高效性。首先,本文簡要敘述了電力系統(tǒng)中諧波的定義、產(chǎn)生及危害,以及諧波的抑制方法和有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀,介紹了有源電力濾波器的分類以及基本原理。對比了幾種目前比較常用的諧波電流檢測方法,針對基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測方法,進行了三相電路的諧波電流檢測的仿真和單相電路諧波電流檢測的仿真。其次,由于低通濾波器是基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測算法中的重要組成部分,為了實現(xiàn)低通濾波器的快速設計和效果驗證,本文介紹了使用Matlab工具箱完成低通濾波器設計的方法;并且通過Matlab系統(tǒng)仿真,對低通濾波器的參數(shù)和類型進行了研究。對系統(tǒng)時延問題進行了理論研究和實驗驗證。再次,本文簡要比較了三角波載波與滯環(huán)控制等電流控制方法,并研究了基于PI和重復控制的復合控制策略,以上控制策略使用Matlab軟件Simulink工具箱進行了APF系統(tǒng)仿真,對比了控制效果。另外,對于Matlab自動代碼生成技術,本文著重介紹了Matlab自動代碼生成技術的64位開發(fā)環(huán)境的建立方法,詳細說明了Matlab代碼生成技術的使用方法、步驟以及注意事項,使用TMS320F28335控制器,完成了嵌入式代碼生成的控制程序,并自動將生成的控制程序代碼下載入DSP控制器中。結(jié)合硬件平臺對有源電力濾波器系統(tǒng)進行了硬件調(diào)試與實驗現(xiàn)象的分析。實驗結(jié)果證明,Matlab自動代碼生成技術能夠免除繁瑣的手動編程過程,具有開發(fā)效率高,仿真和控制系統(tǒng)對應性好等優(yōu)點。最后,本文還對T型三電平技術進行簡要的論述,基于T型三電平拓撲結(jié)構(gòu),針對光伏逆變器和靜止無功補償器進行了MATLAB系統(tǒng)仿真。針對上述APF通用實驗平臺的硬件電路部分,介紹了其調(diào)理電路板的硬件設計。
【關鍵詞】：諧波 有源電力濾波器 代碼生成技術 重復控制
【學位授予單位】：中原工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM761;TN713.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 諧波概述10
• 1.2 有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 有源電力濾波器的類型11-13
• 1.4 有源電力濾波器的基本原理13-14
• 1.5 MATLAB自動代碼生成方法14
• 1.6 本文的主要研究工作14-16
• 2 諧波電流檢測電路及常用檢測方法16-25
• 2.1 諧波電流檢測的常用方法16
• 2.2 基于瞬時無功理論的諧波電流和無功電流檢測方法16-22
• 2.2.1 無功功率理論的數(shù)學研究16-19
• 2.2.2 基于瞬時無功功率理論的三相系統(tǒng)諧波檢測19-21
• 2.2.3 基于瞬時無功功率理論的單相系統(tǒng)諧波檢測21-22
• 2.3 基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測仿真22-24
• 2.3.1 基于瞬時無功功率理論的三相電路諧波電流檢測仿真22-23
• 2.3.2 基于瞬時無功功率理論的單相電路諧波電流檢測仿真23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 低通濾波器及系統(tǒng)延時問題的研究25-39
• 3.1 基于MATLAB的數(shù)字濾波器設計25
• 3.2 低通濾波器參數(shù)設置的研究25-32
• 3.3 系統(tǒng)時延問題的研究32-38
• 3.3.1 APF系統(tǒng)時延問題的分析33-34
• 3.3.2 時延補償算法的實驗驗證34-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 并聯(lián)型APF的建模及MATLAB仿真39-53
• 4.1 并聯(lián)型APF的基本電路和數(shù)學模型的建立39-40
• 4.2 有源電力濾波器的補償電流控制策略40-42
• 4.2.1 三角載波比較控制41
• 4.2.2 滯環(huán)控制41-42
• 4.3 基于三角載波比較控制的APF仿真42-46
• 4.4 基于滯環(huán)控制策略的APF仿真46-50
• 4.5 補償電流控制策略的改進50-52
• 4.5.1 PI+重復控制的控制策略50-51
• 4.5.2 基于PI+重復控制的系統(tǒng)仿真51-52
• 4.6 本章總結(jié)52-53
• 5 MATLAB自動代碼生成技術53-60
• 5.1 自動代碼生成技術的優(yōu)點53-54
• 5.2 自動代碼生成技術的具體實現(xiàn)過程54-57
• 5.3 基于MATLAB自動代碼生成技術的APF仿真及實驗57-59
• 5.3.1 APF系統(tǒng)仿真57
• 5.3.2 自動代碼生成過程57-58
• 5.3.3 仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 三電平技術的研究60-73
• 6.1 三電平技術概述60-62
• 6.2 基于T型三電平拓撲結(jié)構(gòu)的逆變器仿真62-65
• 6.3 基于T型三電平拓撲結(jié)構(gòu)的SVG仿真65-69
• 6.4 三電平拓撲結(jié)構(gòu)的調(diào)理電路硬件設計69-72
• 6.5 本章小結(jié)72-73
• 7 總結(jié)與展望73-75
• 7.1 工作總結(jié)73
• 7.2 下一步工作計劃73-75
• 參考文獻75-78
• 附錄：研究生階段發(fā)表論文78-79
• 致謝79

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本文編號：430064