本文選題：有源電力濾波器 + 瞬時無功功率��； 參考：《中國石油大學(華東)》2014年碩士論文

【摘要】：電動鉆機系統(tǒng)中含有大量的電力電子器件和感性設(shè)備,這將造成諧波污染嚴重、無功需求大等問題。傳統(tǒng)的無源濾波器已不能充分滿足用戶對電能質(zhì)量的要求,有源電力濾波器對改善鉆井系統(tǒng)電能質(zhì)量卓有成效,同時有助于井隊節(jié)能減排和提高經(jīng)濟效益。本文介紹了有源電力濾波器的研究歷史、現(xiàn)狀、趨勢,簡要分析了有源電力濾波器拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理,在深入分析瞬時無功功率理論的基礎(chǔ)上,對p-q運算和ip-iq運算進行對比分析,給出了各自的適用條件,確定ip-iq運算為本文諧波電流的檢測方案;在仔細比較了滯環(huán)比較、三角波比較和空間矢量控制三種控制原理的基礎(chǔ)上,以將諧波畸變率降低到最大為目標,分別以這三種電流跟蹤控制方案對有源電力濾波器進行SIMULINK仿真,利用虛擬示波器和FFT工具對補償效果進行分析,分析的結(jié)果可以為實驗平臺的搭建做鋪墊。在充分考慮系統(tǒng)容量、器件匹配等因素的基礎(chǔ)上,確定了直流側(cè)電容、交流側(cè)電感以及阻感負載等硬件參數(shù),完成了主控制電路、電源電路、A/D采樣電路、信號調(diào)理電路、驅(qū)動電路等硬件電路的設(shè)計;本文用C語言編寫了控制程序代碼,主要包括直流側(cè)電壓閉環(huán)控制程序、諧波指令計算程序及電流跟蹤控制程序,詳細地給出了直流側(cè)PI參數(shù)及濾波器參數(shù)的計算過程,在此基礎(chǔ)上將電源、負載、主控板、DSP調(diào)試版等各個部分連接成一個系統(tǒng),搭建成整套基于DSP TMS320F28335的有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)全數(shù)字化控制實驗平臺,對此實驗平臺進行調(diào)試。APF仿真和試驗結(jié)果驗證了諧波電流檢測方法和電流跟蹤控制策略的有效性和合理性,基本實現(xiàn)諧波電流補償及直流側(cè)穩(wěn)壓控制的功能。
[Abstract]:There are a large number of power electronic devices and inductive devices in the electric drilling rig system, which will lead to serious harmonic pollution and large reactive power demand. The traditional passive filter can not fully meet the requirements of power quality. Active power filter is very effective to improve the power quality of drilling system, and it is also helpful to save energy and reduce emissions and improve economic benefits. In this paper, the history, present situation and trend of active power filter are introduced. The topology structure and working principle of active power filter are analyzed briefly, and the instantaneous reactive power theory is deeply analyzed. The comparison between p-q operation and ip-iq operation is carried out, and their respective applicable conditions are given. The ip-iq operation is determined to be the detection scheme of harmonic current in this paper, and the hysteresis loop comparison is carefully compared. Based on the three control principles of triangle wave comparison and space vector control, aiming at reducing the harmonic distortion to the maximum, the three current tracking control schemes are used to simulate the active power filter by SIMULINK, respectively. The compensation effect is analyzed by using virtual oscilloscope and FFT tools, and the results can pave the way for the construction of experimental platform. On the basis of fully considering the system capacity, device matching and other factors, the hardware parameters such as DC side capacitance, AC side inductance and resistive load are determined. The main control circuit, power supply circuit, A / D sampling circuit and signal conditioning circuit are completed. In this paper, the control program code is written in C language, including DC side voltage closed-loop control program, harmonic command calculation program and current tracking control program. The calculation process of DC side Pi parameters and filter parameters is given in detail. On this basis, the power supply, load, main control board and DSP debug board are connected into a system. A full set of active Power filter (APF) full digital control experimental platform based on DSP TMS320F28335 is built. The simulation and test results of the platform verify the effectiveness and rationality of the harmonic current detection method and the current tracking control strategy, and basically realize the functions of harmonic current compensation and DC side voltage stabilization control.
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM761;TN713.8

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本文編號：1977008