發(fā)布時間：2017-03-22 09:12

  本文關(guān)鍵詞：基于級聯(lián)H橋的有源電力濾波器裝置的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)化腳步的加快,電網(wǎng)里的非線性負(fù)載量也不斷增多,導(dǎo)致諧波問題日益突出。有源電力濾波器作為一種電力電子器件能對諧波進(jìn)行動態(tài)的補償,被認(rèn)為在電力系統(tǒng)中治理諧波污染的最有效地手段,已逐漸成為一個研究熱點。為了減小電網(wǎng)中非線性負(fù)載帶來的諧波電流對電網(wǎng)質(zhì)量的影響,本文研制了基于級聯(lián)H橋的有源電力濾波器,它使用現(xiàn)代化的技術(shù)并且有著成熟的控制理論,在治理諧波方面有著重大的成效。本文首先介紹了諧波相關(guān)知識以及其抑制的主要手段,并分析了APF裝置發(fā)展現(xiàn)狀和特性等。然后詳細(xì)地介紹了三種常用的諧波檢測算法——基于傅里葉級數(shù)變換、基于瞬時無功功率理論、基于自適應(yīng)算法的諧波檢測方法,比較分析了這三種方法各自的優(yōu)點和缺點。針對并聯(lián)型單相和三相APF裝置搭建數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出了對應(yīng)的電流跟蹤策略。然后闡述了基于級聯(lián)H橋APF裝置常規(guī)使用的PWM生成方式,研究了一種改進(jìn)的載波層疊控制算法,使其既有載波移相使各功率器件開關(guān)均衡的優(yōu)勢,又有載波同層疊相優(yōu)秀的諧波消除特質(zhì)。對于級聯(lián)H橋電容直流母線電壓均衡控制,設(shè)計出一種能有效保證其保持均衡的算法,它分成兩個模塊:模塊均值電壓控制器和直流母線電壓控制器。對實際應(yīng)用中PWM驅(qū)動信號觸發(fā)開關(guān)器件時的死區(qū)效應(yīng)發(fā)生原理進(jìn)行分析,研究了一種能有效抑制死區(qū)效應(yīng)的補償算法,通過對等效的電壓擾動值做一個前饋補償達(dá)到補償死區(qū)時間的目的。最后搭建了一個380V/50A三單元H橋級聯(lián)的單相APF實驗樣機裝置,采用FPGA+DSP的控制平臺,進(jìn)行了兩組對比試驗:一是級聯(lián)APF裝置吸收或者發(fā)出固定的無功電流實驗,二是級聯(lián)APF裝置對特定次諧波電流進(jìn)行補償?shù)膶嶒?并將開關(guān)頻率5k Hz和10k Hz兩種不同情況作為對照實驗來分析APF裝置的補償效果,其結(jié)果也證明了本文所提出的相關(guān)理論的正確性。
【關(guān)鍵詞】：有源電力濾波器 總諧波失真 直流母線電壓均衡 鎖相環(huán) 死區(qū)補償
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM761;TN713.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第1章 緒論13-26
• 1.1 引言13
• 1.2 諧波問題、標(biāo)準(zhǔn)及諧波抑制13-16
• 1.2.1 諧波產(chǎn)生與危害13-14
• 1.2.2 諧波標(biāo)準(zhǔn)14-15
• 1.2.3 諧波抑制15-16
• 1.3 并聯(lián)型有源濾波器的發(fā)展歷史16-17
• 1.4 并聯(lián)型有源濾波器的現(xiàn)狀研究17-24
• 1.4.1 有源電力濾波器的分類17-21
• 1.4.2 并聯(lián)型APF的基本工作原理21-22
• 1.4.3 并聯(lián)型有源電力濾波器特性分析22-24
• 1.5 本文的主要工作和意義24-26
• 第2章 并聯(lián)型有源濾波器的諧波電流檢測算法26-35
• 2.1 基于傅里葉級數(shù)的諧波電流檢測法26-28
• 2.1.1 基于傅立葉級數(shù)的特定次諧波電流檢測26-27
• 2.1.2 滑窗迭代DFT諧波檢測算法27-28
• 2.2 基于瞬時無功功率理論諧波檢測法28-30
• 2.2.1 瞬時無功功率的定義28
• 2.2.2 p-q法28-29
• 2.2.3 i_p -i_q 檢測算法29-30
• 2.3 基于自適應(yīng)原理的諧波檢測算法30-33
• 2.4 各種諧波檢測算法的優(yōu)劣比較33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于級聯(lián)H橋的有源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略研究35-54
• 3.1 概述35-36
• 3.2 基于級聯(lián)H橋的APF的數(shù)學(xué)模型36-40
• 3.2.1 單相APF的數(shù)學(xué)模型36-37
• 3.2.2 三相APF的數(shù)學(xué)模型37-40
• 3.3 基于級聯(lián)H橋的APF的PWM調(diào)制方式40-42
• 3.4 級聯(lián)H橋電容直流母線電壓均衡控制策略42-44
• 3.4.1 控制策略概要42-43
• 3.4.2 模塊均值電壓控制器43-44
• 3.4.3 直流電壓均衡控制器44
• 3.5 單相鎖相環(huán)的設(shè)計44-45
• 3.6 死區(qū)補償45-48
• 3.7 基于MATLAB/SIMULINK的APF時域仿真分析48-53
• 3.7.1 三相八單元H橋級聯(lián)APF裝置仿真48-52
• 3.7.2 單相三單元H橋級聯(lián)APF裝置仿真52-53
• 3.8 本章小結(jié)53-54
• 第4章 基于級聯(lián)H橋級聯(lián)APF的動態(tài)模擬實驗研究54-66
• 4.1 實驗樣機的硬件平臺54-56
• 4.2 DSP軟件系統(tǒng)設(shè)計56-57
• 4.3 級聯(lián)APF裝置吸收/發(fā)出固定的無功電流57-60
• 4.4 級聯(lián)APF對不同次諧波的補償實驗60-65
• 4.4.1 APF發(fā)出無功電流實驗60-61
• 4.4.2 APF對5次諧波補償實驗61-63
• 4.4.3 APF對7次諧波補償實驗63-65
• 4.4.4 APF裝置電容直流側(cè)均衡65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 總結(jié)66-67
• 5.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文72-74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武健;劉瑜超;徐殿國;;基于模塊多電平變換器的并聯(lián)有源濾波器控制策略研究[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年12期

2 曹武;趙劍鋒;江楠;;有源濾波器同步坐標(biāo)系下的空間矢量滯環(huán)電流控制新方法[J];電工技術(shù)學(xué)報;2013年12期

3 沈玲菲;危韌勇;徐保友;李志勇;;一種新型的有源電力濾波器直接功率控制方法[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2013年04期

4 朱寧輝;白曉民;董偉杰;周子冠;;空間矢量脈寬調(diào)制下有源電力濾波器直流側(cè)電壓設(shè)定值研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年02期

5 楊瑾;;并聯(lián)型電能質(zhì)量控制器的建模與仿真[J];內(nèi)蒙古石油化工;2012年12期

6 王立峰;鄭建勇;梅軍;王培軍;;有源濾波裝置直流側(cè)電壓控制瞬時能量平衡建模[J];電工技術(shù)學(xué)報;2012年02期

7 李俊;王大志;郭喜峰;葛帥;;一種有源電力濾波器直流母線電壓模糊控制方法[J];電氣傳動;2011年06期

8 陳永延;吳為麟;鄒家勇;;矢量理論在諧波和無功電流檢測中的應(yīng)用與改進(jìn)[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2010年20期

9 劉海波;毛承雄;陸繼明;王丹;;四橋臂三相四線制并聯(lián)型APF-STATCOM[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2010年16期

10 林海雪;;國外諧波測量標(biāo)準(zhǔn)的新進(jìn)展[J];供用電;2008年06期

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本文編號：261257