本文關(guān)鍵詞：基于無差拍控制的三電平APF系統(tǒng)及其參數(shù)辨識的研究

  更多相關(guān)文章： 有源電力濾波器 三電平 移動窗積分 無差拍 參數(shù)辨識

【摘要】：作為典型非線性負載的電力電子裝置已普及應(yīng)用在各個領(lǐng)域,但也會造成電網(wǎng)的諧波污染,使電能質(zhì)量下降,給相關(guān)用電領(lǐng)域帶來諸多不便的影響。有源電力濾波器(active power filter,APF)作為一種可以動態(tài)跟蹤補償諧波的濾波裝置,在對電能質(zhì)量高要求的場合必不可少。大功率、動態(tài)跟蹤補償性能好、高濾波精度可長期保持的性能問題是APF當下研究熱點,據(jù)此,本文以二極管鉗位式三電平拓撲結(jié)構(gòu)的APF為研究對象,對高動態(tài)性能、可長期保持高精度濾波效果的三電平APF系統(tǒng)進行研究。本文研究的主要內(nèi)容如下:1、介紹了課題背景及意義、國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀,引出APF的研究熱點方向,從而對本文的研究工作得以確認。2、闡述了三電平APF的工作原理及確認以瞬時無功諧波提取法作為本系統(tǒng)的諧波檢測方案。采用移動窗積分算法實現(xiàn)有功及無功電流的直流分量提取,通過仿真驗證了基于移動窗積分算法低通的瞬時無功諧波檢測擁有快速的動態(tài)響應(yīng),諧波電流提取低延遲可為高性能的APF系統(tǒng)方案奠定基礎(chǔ)。3、分析了三電平APF的數(shù)學模型后,對載波PWM和空間矢量PWM兩種調(diào)控方案進行了分析,并介紹了基于電荷平衡原理的三電平APF直流側(cè)中點電位的平衡控制。4、在三電平APF數(shù)學模型分析基礎(chǔ)上,闡明無差拍的補償電流跟蹤控制原理,并提出將等距結(jié)點的牛頓后差插值預(yù)測的重復校正方案用于無差拍控制系統(tǒng),可實現(xiàn)系統(tǒng)瞬態(tài)情形下指令電流的預(yù)測。通過仿真對比,驗證了本系統(tǒng)無差拍控制方案的優(yōu)越性:在系統(tǒng)啟動及負載突變情況下向穩(wěn)態(tài)過渡的速度較快;無差拍的PWM調(diào)控方式可使系統(tǒng)具有更高的濾波精度。5、提出采用限定記憶的遞推最小二乘法實現(xiàn)三電平APF交流側(cè)阻感參數(shù)的在線辨識,可完全消除普通遞推最小二乘的數(shù)據(jù)飽和現(xiàn)象。仿真驗證了提出的APF交流側(cè)阻感在線辨識方案的優(yōu)越性:慢性時變參數(shù)情形下具有辨識優(yōu)勢;對因老化而發(fā)生漂移的阻感參數(shù)進行在線辨識修正,可保證APF濾波高精度長期有效。6、對MC56F8345 DSP為核心的三電平APF系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計主要部分進行了解析,在搭建的三電平APF樣機上作了系統(tǒng)的調(diào)試,對基于移動窗積分低通的瞬時無功檢測法及無差拍電流跟蹤控制進行了實驗結(jié)果分析。
【關(guān)鍵詞】：有源電力濾波器 三電平 移動窗積分 無差拍 參數(shù)辨識
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM761.12
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 引言8-17
• 1.1 課題研究背景及意義8-12
• 1.1.1 產(chǎn)生諧波的主要原因8-9
• 1.1.2 諧波的主要危害9-10
• 1.1.3 諧波的抑制措施10-12
• 1.2 有源電力濾波器國內(nèi)外發(fā)展狀況與熱點研究方向12-15
• 1.2.1 有源電力濾波器國內(nèi)外發(fā)展狀況12-13
• 1.2.2 有源電力濾波器熱點研究方向13-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 三電平APF原理及諧波電流檢測研究17-28
• 2.1 有源電力濾波器分類17-18
• 2.2 三電平APF的工作原理分析18-19
• 2.3 諧波電流檢測方法19-23
• 2.3.1 常用諧波檢測方案19-20
• 2.3.2 基于瞬時無功功率理論的諧波檢測法20-22
• 2.3.3 移動窗積分算法實現(xiàn)低通濾波22-23
• 2.4 仿真結(jié)果與分析23-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 三電平有源電力濾波器的PWM調(diào)控方法28-43
• 3.1 三電平APF數(shù)學模型28-30
• 3.2 三電平APF的PWM調(diào)控策略30-39
• 3.2.1 載波PWM調(diào)控技術(shù)30-31
• 3.2.2 空間矢量PWM調(diào)控技術(shù)31-36
• 3.2.3 三電平APF直流中點電位偏移的抑制36-39
• 3.3 仿真結(jié)果及分析39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 三電平有源電力濾波器無差拍控制研究43-57
• 4.1 三電平APF無差拍控制原理分析43-45
• 4.2 指令電流重復校正預(yù)測控制45-50
• 4.2.1 穩(wěn)態(tài)模式指令電流重復校正預(yù)測控制45-47
• 4.2.2 瞬態(tài)模式指令電流重復校正預(yù)測控制47-50
• 4.3 仿真結(jié)果與分析50-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 三電平APF交流側(cè)阻感參數(shù)在線辨識研究57-68
• 5.1 普通最小二乘離線辨識57-58
• 5.2 遞推最小二乘在線辨識58-59
• 5.3 基于限定記憶的遞推最小二乘在線辨識59-61
• 5.4 三電平APF交流側(cè)阻感參數(shù)辨識模型的建立61-62
• 5.5 仿真結(jié)果及分析62-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 第6章 三電平有源電力濾波器系統(tǒng)的實驗68-81
• 6.1 三電平APF系統(tǒng)的硬件設(shè)計68-71
• 6.1.1 MC56F8345 DSP的簡介68-69
• 6.1.2 以MC56F8345為核心的APF整體硬件設(shè)計及控制實現(xiàn)69-70
• 6.1.3 驅(qū)動電路的設(shè)計70-71
• 6.2 三電平APF系統(tǒng)的軟件設(shè)計71-74
• 6.2.1 主程序的設(shè)計71-72
• 6.2.2 中斷服務(wù)子程序的設(shè)計72-74
• 6.3 三電平APF系統(tǒng)的實驗調(diào)試74-80
• 6.3.1 系統(tǒng)實驗平臺74-76
• 6.3.2 實驗結(jié)果分析76-80
• 6.4 本章小結(jié)80-81
• 第7章 全文總結(jié)與展望81-83
• 7.1 全文總結(jié)81-82
• 7.2 展望82-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-88
• 附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文88

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3 朱曉蒙;基于無差拍控制的三電平APF系統(tǒng)及其參數(shù)辨識的研究[D];湖北工業(yè)大學;2016年

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5 劉兆q，

本文編號：839208