本文關(guān)鍵詞：有源電力濾波器控制策略的研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 諧波抑制 有源電力濾波器 FFT算法 不定頻滯環(huán)SVPWM算法

【摘要】：隨著各種非線性負載在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,其產(chǎn)生的諧波對電力系統(tǒng)造成的污染日益嚴重。諧波污染的危害巨大。它造成電能生產(chǎn)、傳輸和利用的效率低下,而且使電氣設(shè)備過熱,產(chǎn)生振動和噪聲,加速其絕緣老化,使用壽命縮短,嚴重時將會造成用電設(shè)備故障或燒毀。因此,電力諧波治理已成為電力工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。有源電力濾波器作為一種有效治理諧波與補償無功的電力電子裝置,以其所具備的日益廣泛的應(yīng)用前景和良好的經(jīng)濟效益,目前已經(jīng)成為電能質(zhì)量領(lǐng)域內(nèi)的一個新的熱點。本文以并聯(lián)型有源電力濾波器為基礎(chǔ),對其關(guān)鍵技術(shù)問題進行了較為深入的研究,提出了一種新型控制策略,提高了檢測諧波的精度,達到了較為良好的補償效果。本文首先介紹了諧波的基本概念、產(chǎn)生及其危害,分析了諧波抑制主要措施的優(yōu)缺點,明確闡述了有源電力濾波器在諧波治理方面具有不可比擬的優(yōu)勢。其次,針對目前工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的并聯(lián)型有源電力濾波器,從諧波信號檢測、補償電流跟蹤和直流側(cè)電壓穩(wěn)定控制這些方面進行了進一步研究。文中在比較了多種控制方法的基礎(chǔ)上,確定采用快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform,簡稱FFT)算法檢測諧波電流,采用不定頻滯環(huán)空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation,簡稱SVPWM)算法跟蹤補償電流,同時對直流側(cè)電壓進行閉環(huán)控制,從而有效提高了有源電力濾波器的諧波抑制性能。然后文中基于Matlab/Simulink平臺,針對上述各項控制技術(shù)及策略進行了大量的仿真實驗。所有仿真結(jié)果充分表明,基于本文控制策略的有源電力濾波器諧波抑制效果明顯,可以實現(xiàn)對電網(wǎng)諧波的較好補償。最后,在上述理論分析和仿真實驗的基礎(chǔ)上,本課題搭建了一臺有源電力濾波器實驗樣機,完成了系統(tǒng)運行的控制軟件設(shè)計。并基于該樣機,完成了有源電力濾波器的功能測試和并網(wǎng)實驗。文中所述實驗結(jié)果充分驗證了本文提出的控制策略及控制軟件設(shè)計方案的正確性和實用性,為相關(guān)課題的后續(xù)研究工作奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：諧波抑制 有源電力濾波器 FFT算法 不定頻滯環(huán)SVPWM算法
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)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4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 引言10
• 1.2 電力系統(tǒng)諧波10-14
• 1.2.1 電力系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生及危害10-12
• 1.2.2 電力系統(tǒng)諧波標準12-13
• 1.2.3 電力系統(tǒng)諧波抑制措施的研究13-14
• 1.3 有源電力濾波器14-20
• 1.3.1 關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1.1 諧波檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.1.2 補償電流跟蹤技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 有源電力濾波器分類及其拓撲結(jié)構(gòu)18-20
• 1.3.2.1 基于直流側(cè)儲能元件的分類及其拓撲結(jié)構(gòu)18-19
• 1.3.2.2 基于接入電網(wǎng)方式的分類及其拓撲結(jié)構(gòu)19-20
• 1.4 課題研究內(nèi)容及意義20-21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第2章 有源電力濾波器控制技術(shù)的研究與分析22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 有源電力濾波器的基本思路22-23
• 2.3 基于FFT的諧波檢測方法23-27
• 2.4 基于不定頻滯環(huán)SVPWM的補償電流跟蹤方法27-32
• 2.4.1 V~*和?I區(qū)域的劃分29
• 2.4.2 控制規(guī)則及V_k的選擇29-30
• 2.4.3 V~*、?I區(qū)域判斷及Vk的邏輯選擇30-32
• 2.5 直流側(cè)電壓控制方法分析32-34
• 2.5.1 直流側(cè)電容電壓的確定32-33
• 2.5.2 直流側(cè)PI環(huán)控制33-34
• 2.6 有源電力濾波器控制策略34-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第3章 控制策略仿真及結(jié)果分析36-48
• 3.1 引言36
• 3.2 并聯(lián)型有源電力濾波器的系統(tǒng)仿真模型建立36-41
• 3.3 仿真實驗及結(jié)果分析41-46
• 3.3.1 諧波檢測方法仿真實驗41-44
• 3.3.2 補償電流跟蹤方法仿真實驗44
• 3.3.3 直流側(cè)電壓控制方法仿真實驗44-45
• 3.3.4 有源電力濾波器并網(wǎng)仿真實驗45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章 系統(tǒng)實驗平臺簡述48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 實驗平臺的功能需求48
• 4.3 系統(tǒng)實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)48-56
• 4.3.1 信號采集模塊51-54
• 4.3.2 控制模塊54
• 4.3.3 驅(qū)動模塊及PWM變流器54-55
• 4.3.4 充電電路及裝置斷路器55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)58-66
• 5.1 引言58
• 5.2 控制器軟件的功能簡述58-59
• 5.3 系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計與實現(xiàn)59-64
• 5.3.1 系統(tǒng)控制的時序設(shè)計與實現(xiàn)59-60
• 5.3.2 諧波檢測算法軟件的設(shè)計與實現(xiàn)60-62
• 5.3.3 補償電流算法軟件的設(shè)計與實現(xiàn)62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 第6章 系統(tǒng)樣機實驗及結(jié)果分析66-76
• 6.1 引言66
• 6.2 系統(tǒng)實驗方案簡述66-67
• 6.3 諧波檢測技術(shù)實驗及其結(jié)果分析67-68
• 6.4 補償電流跟蹤技術(shù)實驗及其結(jié)果分析68-69
• 6.5 有源電力濾波器低壓并網(wǎng)實驗69-71
• 6.6 有源電力濾波器直接并網(wǎng)實驗71-74
• 6.7 本章小結(jié)74-76
• 結(jié)論76-78
• 參考目錄78-82
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-84
• 致謝84

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