本文關(guān)鍵詞：有源電力濾波器關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 并聯(lián)有源電力濾波器 諧波電流檢測 LCL濾波 PI控制 PR控制

【摘要】：近幾年,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,電力電子設(shè)備得到大量應(yīng)用。這些設(shè)備在節(jié)約電能和提高生產(chǎn)效率方面起了很大的作用,但同時由于它們的非線性特征也產(chǎn)生了大量的諧波,污染了公用電網(wǎng)的用電環(huán)境,影響了用戶設(shè)備的運行。有源電力濾波器是治理諧波的理想選擇,相比較于傳統(tǒng)的無源濾波器,其性能更加優(yōu)越,并且受系統(tǒng)參數(shù)影響較小。本文著重研究了電容中點式三相四線制有源電力濾波器,闡述了其工作原理,并建立了數(shù)學(xué)模型。另外,研究了幾種常用的諧波電流提取方法,分析了其諧波提取的原理和實現(xiàn)方式。文中還對APF的控制策略進行了研究,其中主要包括電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)控制,在電流環(huán)中介紹了PI控制和PR控制,電壓環(huán)中設(shè)計了穩(wěn)壓環(huán)節(jié)和均壓環(huán)節(jié)。對有源濾波器的軟硬件進行了系統(tǒng)設(shè)計,研究了主電路參數(shù)的選取,設(shè)計了控制電路的硬件平臺。本文從DSP程序、FPGA程序和觸摸屏程序三部分對軟件設(shè)計進行了詳細說明,分析了各部分的功能,給出了設(shè)計流程圖。利用PSIM仿真軟件,基于文中設(shè)計的控制策略和諧波提取方法,對APF進行仿真研究,并結(jié)合仿真波形,分析了裝置在補償諧波、無功和不平衡方面的性能。本文研制了一臺有源濾波器樣機,并且在不同現(xiàn)場針對不同非線性負載做了大量的實驗,實驗結(jié)果表明,本文所設(shè)計的有源濾波器不僅在補償諧波方面有較好的性能,而且在補償無功和不平衡方面也有出色的表現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)有源電力濾波器 諧波電流檢測 LCL濾波 PI控制 PR控制
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM761
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 公用電網(wǎng)諧波問題及治理9-11
• 1.1.1 諧波的來源和危害9-10
• 1.1.2 諧波的治理10-11
• 1.2 有源濾波器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-13
• 1.2.1 有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 有源電力濾波器的發(fā)展趨勢13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 有源電力濾波器的原理及相關(guān)技術(shù)15-34
• 2.1 有源電力濾波器的基本原理15-16
• 2.2 有源電力濾波器的主電路數(shù)學(xué)模型16-18
• 2.3 有源電力濾波器諧波檢測方法18-23
• 2.3.1 基于瞬時無功功率理論的DQ0檢測法18-21
• 2.3.2 正負雙序同步電流檢測法21-22
• 2.3.3 基于傅里葉分析的諧波檢測方法22-23
• 2.4 電流內(nèi)環(huán)控制策略23-29
• 2.4.1 PI控制24-26
• 2.4.2 比例諧振控制26-29
• 2.5 電壓外環(huán)控制策略29-32
• 2.5.1 直流側(cè)總電壓穩(wěn)壓控制29-31
• 2.5.2 直流側(cè)上下電容電壓均壓控制31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 有源電力濾波器的硬件平臺設(shè)計34-48
• 3.1 有源電力濾波器的主電路設(shè)計34-42
• 3.1.1 功率開關(guān)器件的選擇34
• 3.1.2 直流側(cè)電容參數(shù)的選擇34-35
• 3.1.3 LCL濾波參數(shù)的選擇35-42
• 3.1.4 軟啟動電路設(shè)計42
• 3.2 有源電力濾波器的控制電路設(shè)計42-47
• 3.2.1 信號調(diào)理電路設(shè)計43-44
• 3.2.2 運算電路設(shè)計44-45
• 3.2.3 直流側(cè)電容過壓保護電路設(shè)計45
• 3.2.4 RS485通信電路設(shè)計45-46
• 3.2.5 繼電器控制電路設(shè)計46-47
• 3.2.6 驅(qū)動電路設(shè)計47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 有源電力濾波器的軟件系統(tǒng)設(shè)計48-58
• 4.1 DSP程序設(shè)計48-51
• 4.1.1 主循環(huán)48-50
• 4.1.2 AD采樣中斷50-51
• 4.1.3 電壓過零中斷51
• 4.2 FPGA控制程序設(shè)計51-53
• 4.2.1 主函數(shù)模塊52
• 4.2.2 故障處理模塊52-53
• 4.2.3 PWM產(chǎn)生模塊53
• 4.2.4 死區(qū)控制模塊53
• 4.3 觸摸屏程序設(shè)計53-57
• 4.3.1 主界面54-55
• 4.3.2 數(shù)據(jù)顯示頁面55
• 4.3.3 故障詳情頁面55-56
• 4.3.4 歷史記錄頁面56-57
• 4.3.5 參數(shù)設(shè)置頁面57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 有源電力濾波器的仿真和實驗研究58-70
• 5.1 有源電力濾波器的仿真研究58-65
• 5.1.1 有源電力濾波器補償諧波的仿真58-63
• 5.1.2 有源電力濾波器補償三相不平衡的仿真63-65
• 5.2 有源電力濾波器的實驗研究65-69
• 5.2.1 有源電力濾波器補償諧波的實驗65-68
• 5.2.2 有源電力濾波器補償三相不平衡的實驗68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 論文總結(jié)與展望70-72
• 6.1 論文總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-74

【參考文獻】

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本文編號：766892