本文關(guān)鍵詞：多模塊化有源電力濾波器并聯(lián)的控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 模塊化有源電力濾波器 雙重預(yù)測(cè)控制 并聯(lián)系統(tǒng) 開關(guān)環(huán)流 載波相位補(bǔ)償

【摘要】：根據(jù)我國綠色、低碳發(fā)展的要求,電網(wǎng)諧波問題受到越來越多的關(guān)注。有源電力濾波器作為治理諧波的有效裝置之一,有利于合理有效的治理諧波,其技術(shù)發(fā)展為諧波治理提供了良好的前景。多模塊化并聯(lián)有源電力濾波器以其擴(kuò)容靈活、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)成為電力電子領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。本文首先介紹了研究背景及意義,主要包括諧波的產(chǎn)生、危害,諧波治理的標(biāo)準(zhǔn)以及主要的治理方法,介紹了有源電力濾波器的拓?fù)浞诸?概述了多模塊化有源電力濾波器的研究現(xiàn)狀。根據(jù)有源電力濾波器系統(tǒng)構(gòu)成要素,闡述了并聯(lián)型有源電力濾波器的工作原理,并通過對(duì)比分析諧波檢測(cè)方法及電流跟蹤控制方法對(duì)有源電力濾波器的控制部分進(jìn)行了概述。介紹了兩種常用的電流跟蹤策略,雙重預(yù)測(cè)控制和準(zhǔn)比例諧振控制策略設(shè)計(jì),深入探討了雙重預(yù)測(cè)控制的穩(wěn)定性能及跟蹤性能,并通過仿真給出雙重預(yù)測(cè)控制及準(zhǔn)比例諧振控制的仿真對(duì)比分析,結(jié)果表明參數(shù)設(shè)計(jì)上準(zhǔn)比例諧振更為復(fù)雜,但能夠?qū)崿F(xiàn)電路零穩(wěn)態(tài)誤差的跟蹤效果,具有更好的治理諧波的效果。對(duì)于大功率場(chǎng)合,可以通過多臺(tái)小容量有源電力濾波器并聯(lián)運(yùn)行提高濾波系統(tǒng)整體容量。其中,模塊化有源電力濾波器提高了系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性,并聯(lián)系統(tǒng)冗余性好,有很大發(fā)展前景。本文對(duì)目前模塊化有源電力濾波器的三種電流控制策略進(jìn)行了比較,分析對(duì)比了多級(jí)電流補(bǔ)償、諧波電流分頻補(bǔ)償及容量比例分配三種電流控制方案的優(yōu)缺點(diǎn),并闡述了均流和限流的控制方法。在此基礎(chǔ)上,引出普遍存在的模塊間環(huán)流問題。為減小并聯(lián)系統(tǒng)向電網(wǎng)注入的開關(guān)次諧波環(huán)流,通過深入分析環(huán)流產(chǎn)生的機(jī)理,推導(dǎo)出載波相位差與環(huán)流大小關(guān)系表達(dá)式,并提出了對(duì)載波相位進(jìn)行補(bǔ)償?shù)沫h(huán)流抑制方法,實(shí)現(xiàn)并聯(lián)逆變器的功率均分。最后,仿真驗(yàn)證了本文的環(huán)流抑制方案可以很好的抑制模塊單元之間的環(huán)流,驗(yàn)證了其可行性和正確性。在上述分析的基礎(chǔ)上,研制了兩臺(tái)模塊化并聯(lián)有源電力濾波器裝置。對(duì)其進(jìn)行了硬件和軟件的設(shè)計(jì),最后在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了電流補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了硬件與軟件設(shè)計(jì)的合理性,對(duì)模塊化并聯(lián)系統(tǒng)的應(yīng)用提供了一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：模塊化有源電力濾波器 雙重預(yù)測(cè)控制 并聯(lián)系統(tǒng) 開關(guān)環(huán)流 載波相位補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM761
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-13
• 1.1.1 諧波的產(chǎn)生、危害及諧波標(biāo)準(zhǔn)11-12
• 1.1.2 諧波治理方法12-13
• 1.2 有源電力濾波器的分類13-14
• 1.3 多模塊化有源電力濾波器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 有源電力濾波器的發(fā)展14-15
• 1.3.2 多模塊化有源電力濾波器簡介15-16
• 1.3.3 多模塊化有源電力濾波器環(huán)流問題16-17
• 1.4 本文的主要工作17-18
• 第2章 有源電力濾波器原理及控制方法研究18-34
• 2.1 有源電力濾波器基本工作原理18-19
• 2.2 基于瞬時(shí)無功功率理論的諧波檢測(cè)方法19-24
• 2.2.1 基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的諧波電流檢測(cè)20-23
• 2.2.2 諧波電流控制的延時(shí)補(bǔ)償23-24
• 2.3 準(zhǔn)比例諧振控制方法分析24-27
• 2.4 雙重預(yù)測(cè)控制27-32
• 2.4.1 無差拍電壓外環(huán)預(yù)測(cè)控制27-29
• 2.4.2 無差拍電流內(nèi)環(huán)預(yù)測(cè)控制29-31
• 2.4.3 仿真驗(yàn)證31-32
• 2.5 兩種電流跟蹤控制方法仿真對(duì)比分析32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第3章 多模塊化有源電力濾波器并聯(lián)系統(tǒng)34-52
• 3.1 多模塊化并聯(lián)系統(tǒng)并聯(lián)方案34-37
• 3.1.1 多級(jí)電流補(bǔ)償方案35
• 3.1.2 諧波電流分頻補(bǔ)償方案35-36
• 3.1.3 采用容量比例分配方案36-37
• 3.2 并聯(lián)系統(tǒng)電流控制策略37-40
• 3.2.1 并聯(lián)均流控制策略37-38
• 3.2.2 并聯(lián)限流控制策略38-40
• 3.3 多模塊化有源電力濾波器環(huán)流抑制方法40-46
• 3.3.1 模塊化并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流產(chǎn)生機(jī)理40-45
• 3.3.2 環(huán)流抑制方案45-46
• 3.4 多模塊化并聯(lián)運(yùn)行仿真分析46-51
• 3.4.1 并聯(lián)運(yùn)行47-48
• 3.4.2 環(huán)流仿真與分析48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 多模塊化有源電力濾波器并聯(lián)實(shí)現(xiàn)52-66
• 4.1 主電路設(shè)計(jì)52-56
• 4.1.1 直流側(cè)電容的選取53-54
• 4.1.2 輸出濾波電感的選取54-55
• 4.1.3 功率模塊的選取55-56
• 4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)56-60
• 4.2.1 采樣與數(shù)據(jù)處理模塊58-59
• 4.2.2 過零檢測(cè)電路59
• 4.2.3 故障檢測(cè)與保護(hù)電路59-60
• 4.3 并聯(lián)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-63
• 4.3.1 主程序的設(shè)計(jì)60-62
• 4.3.2 中斷程序設(shè)計(jì)62-63
• 4.3.3 模塊化有源電力濾波器并聯(lián)運(yùn)行算法設(shè)計(jì)63
• 4.4 多模塊化有源電力濾波器實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)結(jié)果63-65
• 4.4.1 多模塊化有源電力濾波器實(shí)驗(yàn)裝置63-64
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間獲得的研究成果74

，

本文編號(hào)：972496