本文關(guān)鍵詞：基于諧振控制器的有源電力濾波器無(wú)諧波計(jì)算控制策略

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【摘要】：隨著各種非線性負(fù)載、電力電子變換器接入電網(wǎng),大量的諧波流入電力系統(tǒng),對(duì)于電力系統(tǒng)和用電設(shè)備造成了不良影響。有源電力濾波器(APF)可以很好地解決諧波污染問題,成為了國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)于APF的電流、電壓控制策略展開了研究。 本文首先研究了基于諧振控制器的電流控制策略,提出了諧波電流控制環(huán)與基波電流環(huán)相分離的結(jié)構(gòu),將負(fù)載電流直接作為諧波電流環(huán)的指令,無(wú)需諧波檢測(cè)計(jì)算環(huán)節(jié),從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償精度以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。LCL濾波器具有比單電感濾波器更好的開關(guān)紋波濾除效果,但是其相位滯后較大。諧振控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于諧波指令的高精度跟蹤,傳統(tǒng)的諧振控制器存在相位裕度小的問題,應(yīng)用于LCL濾波器APF中補(bǔ)償?shù)淖罡咧C波次數(shù)有限。本文對(duì)于傳統(tǒng)諧振控制器進(jìn)行了改進(jìn),增大了系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度,使得LCL型APF可以最高補(bǔ)償31次諧波,補(bǔ)償精度得到了提高。而且,通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)的諧振控制器相并聯(lián),可以實(shí)現(xiàn)選擇性諧波補(bǔ)償。 其次,由于諧振控制器的性能隨著電網(wǎng)頻率的偏移會(huì)變差,本文提出了一種電網(wǎng)頻率自適應(yīng)策略,利用鎖相環(huán)實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)頻率的變化,修正諧振控制器的諧振頻率,使得APF在電網(wǎng)頻率發(fā)生變化后仍然可以實(shí)現(xiàn)高精度的補(bǔ)償效果。由于鎖相環(huán)的性能決定了頻率自適應(yīng)策略的穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償精度和動(dòng)態(tài)性能,對(duì)于鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。 再次,本文對(duì)于直流側(cè)電壓的控制策略進(jìn)行了研究,基于瞬時(shí)無(wú)功理論分析了直流側(cè)電壓與補(bǔ)償電流有功分量的關(guān)系,采用了一種對(duì)直流側(cè)電壓的平方進(jìn)行控制的閉環(huán)控制策略,控制器采用PI控制器就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電壓指令的無(wú)靜差跟蹤。然后對(duì)于APF啟動(dòng)時(shí)直流側(cè)電壓的升壓方式進(jìn)行了研究。 最后,對(duì)APF控制系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì),硬件上設(shè)計(jì)了采樣板、主接口板、DSP控制板、IGBT驅(qū)動(dòng)板和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接板,軟件上設(shè)計(jì)了DSP和工控機(jī)的程序。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN713.8;TM761

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1261990