基于瞬時無功功率理論的三相并聯(lián)型有源電力濾波器諧波抑制的研究
本文關(guān)鍵詞:基于瞬時無功功率理論的三相并聯(lián)型有源電力濾波器諧波抑制的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,各種非線性裝置的廣泛使用,導(dǎo)致了日益嚴(yán)重的諧波污染,從而降低了電網(wǎng)的電能質(zhì)量。為了改善電網(wǎng)電能質(zhì)量,出現(xiàn)了各種諧波補償設(shè)備,其中有源電力濾波器是公認的治理諧波最有效的手段。因此,其關(guān)鍵技術(shù)就成為研究熱點。本文首先闡述了國內(nèi)外諧波及有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀,然后,結(jié)合現(xiàn)有研究基礎(chǔ)提出了本文的研究方案。其次,本文有源電力濾波器基本分類進行了研究,還就三相三線制系統(tǒng)進行了詳細的研究,并建立了其數(shù)學(xué)模型,并在有源電力濾波器主電路的理論上使用電壓前饋解耦推導(dǎo)了lp-iq解耦算法。再次,本文設(shè)計的現(xiàn)有設(shè)備補償容量,計算影響補償系統(tǒng)的主要參數(shù),這些參數(shù)主要包括:直流側(cè)電壓、電容、交流側(cè)電感。然后,對該理論的七種檢測方法進行了的研究和對比,然后選擇基于瞬時無功理論的ip-iq電流檢測法,并對該理論的低通濾波環(huán)節(jié)進行了選取。針對傳統(tǒng)的控制方法不能解決有源電力濾波器數(shù)字控制過程存在延時的問題,提出了解耦ip-iq的解決方法,并研究了在解耦ip-iq控制的前題下有源電力濾波器的實現(xiàn)過程。改進后的檢測法在檢測效果上不僅具有更好的實時性,而且能更好的檢測諧波電流。然后,經(jīng)過對常用的電流控制方法進行比較和篩選,選擇了滯環(huán)比較法。在文中還進一步比較了傳統(tǒng)ip-iq法與ip-iq解耦法條件下使用PID控制對直流側(cè)電容充電的影響,實驗表明ip-iq解耦法具有很好的實時性。最后搭建了系統(tǒng)仿真圖,并對三相三線制系統(tǒng)進行了仿真研究,分別就感性電網(wǎng)和非線性負載、標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)和非線性負載的傳統(tǒng)ip-iq檢測法與ip-iq解耦法等不同情況進行仿真研究,仿真結(jié)果表明該設(shè)計能很好的抑制諧波,符合設(shè)計的要求,最后針對實驗室現(xiàn)有7.5kW的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電供電局部電網(wǎng)進行實驗驗證,結(jié)果表明本設(shè)計方案合理可行。
【關(guān)鍵詞】:有源電力濾波器 ip-iq檢測 諧波抑制
【學(xué)位授予單位】:揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM761
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 課題研究的背景7-8
- 1.2 諧波的生成、危害、標(biāo)準(zhǔn)8-11
- 1.2.1 諧波的生成8-9
- 1.2.2 諧波的危害9-10
- 1.2.3 諧波的標(biāo)準(zhǔn)10-11
- 1.3 有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀11-12
- 1.4 有源電力濾波器的發(fā)展趨勢12-13
- 1.5 本文的創(chuàng)新點13
- 1.6 本文的主要工作13-15
- 第二章 有源電力濾波器的分類及其基本原理15-24
- 2.1 有源電力濾波器的分類15-18
- 2.1.1 接入電網(wǎng)的方式分類15-17
- 2.1.2 主電路形式分類17-18
- 2.2 并聯(lián)型有源濾波器工作原理18-23
- 2.2.1 并聯(lián)型有源濾波器原理18-19
- 2.2.2 并聯(lián)型有源電力濾波器系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型19-23
- 2.3 本章小結(jié)23-24
- 第三章 并聯(lián)型有源濾波器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計24-31
- 3.1 并聯(lián)型有源濾波器主電路容量設(shè)計24-25
- 3.2 直流側(cè)的電壓與電容設(shè)計25-28
- 3.2.1 直流側(cè)電壓的設(shè)計25-27
- 3.2.2 直流側(cè)電容計算27-28
- 3.3 交流側(cè)電感的設(shè)計28-30
- 3.4 本章小結(jié)30-31
- 第四章 基于無功功率理論諧波檢測及其控制策略研究31-53
- 4.1 諧波檢測常用的幾種檢測算法研究31-34
- 4.2 基于瞬時無功功率理論34-36
- 4.3 LPF濾波器設(shè)計及無功功率諧波檢測法原理研究36-44
- 4.3.1 LPF濾波器設(shè)計36-38
- 4.3.2 p-q檢測法38-39
- 4.3.3 p-q檢測法的仿真研究39-40
- 4.3.4 d-q檢測法40-41
- 4.3.5 d-q檢測法仿真研究41-42
- 4.3.6 ip-iq檢測法42-43
- 4.3.7 改進的諧波檢測方法43-44
- 4.4 有源電力濾波器的控制策略44-47
- 4.4.1 三角載波比較法控制法45
- 4.4.2 滯環(huán)比較控制法45-47
- 4.5 主電路直流側(cè)電容電壓的控制47-51
- 4.5.1 主電路直流側(cè)電容電壓的控制原理47-49
- 4.5.2 主電路直流側(cè)電容電壓的控制仿真研究49-51
- 4.6 本章小結(jié)51-53
- 第五章 有源電力濾波器仿真研究及諧波抑制實驗驗證53-73
- 5.1 并聯(lián)型有源濾波器系統(tǒng)仿真模型53-54
- 5.2 三相三線制并聯(lián)型有源濾波器的仿真研究54-61
- 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)非線性負載仿真54-56
- 5.2.2 帶感性電網(wǎng)非線性負載仿真56-58
- 5.2.3 沖擊性負載仿真58-61
- 5.3 實驗平臺的軟硬件實現(xiàn)以及實驗結(jié)果分析61-65
- 5.3.1 實驗裝置總體結(jié)構(gòu)61-62
- 5.3.2 控制系統(tǒng)硬件框圖62-63
- 5.3.3 檢測電路設(shè)計63-65
- 5.4 DSP系統(tǒng)軟件實現(xiàn)65-68
- 5.4.1 軟件鎖相環(huán)設(shè)計65-66
- 5.4.2 軟件數(shù)字低通濾波器程序設(shè)計66
- 5.4.3 軟件數(shù)字PID程序設(shè)計66-67
- 5.4.4 諧波電流檢測算法軟件實現(xiàn)67-68
- 5.5 實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析68-72
- 5.6 本章小結(jié)72-73
- 第六章 總結(jié)與展望73-75
- 6.1 總結(jié)73-74
- 6.2 展望74-75
- 參考文獻75-78
- 致謝78-79
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本文關(guān)鍵詞:基于瞬時無功功率理論的三相并聯(lián)型有源電力濾波器諧波抑制的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:468512
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