【摘要】：隨著目前電力電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用,電力系統(tǒng)諧波污染日益嚴(yán)重。諧波污染對電力系統(tǒng)的運(yùn)行、電能的產(chǎn)生以及傳輸都有一定的危害,采用有源電力濾波器治理諧波污染是當(dāng)前最為有效方法之一,本文針對有源電力濾波器做了以下研究:本文以瞬時無功功率理論為基礎(chǔ),對p-q檢測法和ip-iq檢測法進(jìn)行了原理分析,并且對兩種檢測方法的適用條件與局限性進(jìn)行了分析。在三相電壓不對稱情況下,通過旋轉(zhuǎn)向量理論對ip-iq檢測法進(jìn)行推導(dǎo)分析,ip-iq檢測到的基波正序有功分量有一定的誤差,提出了一種改進(jìn)檢測方法。在畸變電壓下,對p-q檢測法與ip-iq檢測法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了對這兩種檢測方法影響理論分析的正確性。接著在三相電壓不對稱情況下,對p-q檢測法、ip-iq檢測法以及改進(jìn)檢測法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)檢測法的正確性。最后介紹了有源濾波器常用的電流控制方法,對電流控制主要的兩種方法滯環(huán)與三角波控制進(jìn)行了原理分析,并對三角波比較方式搭建了仿真模型,通過仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。針對傳統(tǒng)的滯環(huán)控制方法,因?yàn)楣潭ōh(huán)寬的原因,開關(guān)通斷的頻率變化較大,因此針對環(huán)寬的固有缺點(diǎn),將滯環(huán)控制的滯環(huán)比較器環(huán)寬設(shè)計(jì)成變環(huán)寬,分析了變環(huán)寬滯環(huán)控制的原理、基本結(jié)構(gòu)、以及變環(huán)寬的電路設(shè)計(jì)。并分別對這兩種滯環(huán)電流控制搭建仿真模型,進(jìn)行仿真比較。改進(jìn)后的滯環(huán)控制開關(guān)效果也得到改善,變環(huán)寬滯環(huán)電流控制的補(bǔ)償精度也更優(yōu)越。
【學(xué)位授予單位】：上海電機(jī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM761
【圖文】：

有源電力濾波器(Active Power Filter，APF)存在多種分類標(biāo)準(zhǔn)，按照補(bǔ)償相數(shù)的多少劃分，主要有單相制、三相三線制以及三相四線制三種�；蛘甙凑者B入電網(wǎng)的形式劃分，主要有并聯(lián)型、串聯(lián)型和串并聯(lián)型三種[44]，如圖 2-1 展示了其不同分類方式。2.1.2 串聯(lián)型有源電力濾波器串聯(lián)型，主要是指有源電力濾波裝置的主電路與負(fù)載以串聯(lián)的方式連入電網(wǎng)[45]。區(qū)別于并聯(lián)型 APF，串聯(lián)型 APF 等同于一個受控電壓源，主要負(fù)責(zé)對電網(wǎng)的諧波電壓進(jìn)行補(bǔ)償，其能夠形成一個同電網(wǎng)諧波電壓大小一致且反向的諧波分量利用此接入電網(wǎng)的諧波分量對諧波電壓進(jìn)行抵消，防止電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸變，由此維持電網(wǎng)的穩(wěn)定工作[46]。圖 2-2（a）展示了單獨(dú)接入串聯(lián) APF 的情況，其能夠有效抑制電壓諧波，同時對三相電壓進(jìn)行平衡，然而因?yàn)榇朔N設(shè)備的損耗過高且構(gòu)造復(fù)雜，所以現(xiàn)今該種設(shè)備較少在學(xué)術(shù)研究和生產(chǎn)生活中使用，而大多數(shù)學(xué)術(shù)研究較為關(guān)注同 LC 濾波裝置組合使用的串聯(lián)型 APF，見圖 2-2（b）。

上海電機(jī)學(xué)院碩士學(xué)位論文一致極性卻相反的諧波分量，接入電網(wǎng)的該諧波分量能夠?qū)χC波電流進(jìn)行抵消，防止電網(wǎng)電流出現(xiàn)畸變，由此維持電網(wǎng)的安全運(yùn)行[48]。同時，其能夠產(chǎn)生無功電流。圖 2-3（a）展示了單獨(dú)使用的并聯(lián)型 APF，它能夠高效地完成投切和多重化等動作且功能多樣，如果配合科學(xué)的控制手段能夠?qū)崿F(xiàn)多種補(bǔ)償功能，然而其交流側(cè)的基波電壓主要通過變壓器或直接施加到變流器端，再加上補(bǔ)償電流大多來自變流器，因此對于變流器的容量提出了一定的要求，從而確保裝置的運(yùn)行效率，這也是該種裝置的主要缺陷[49]。圖 2-3（b）展示了同 LC 濾波裝置組合使用的并聯(lián) APF，在補(bǔ)償同一諧波的諧波源時，需要盡可能降低 APF 的容量，由此提升補(bǔ)償設(shè)備的容量與頻帶。

圖 2-4 串并聯(lián)有源電力濾波器Fig.2-4 Series parallel active power filter有源電力濾波器的基本原理有源電力濾波裝置的工作原理如圖 2-5 所示，當(dāng)中負(fù)載在通電工作一段成諧波，同時消耗無功功率，等同于一個諧波源。APF 系統(tǒng)主要包含了的形成電路和指令電流的運(yùn)算電路兩個部分[52]。后者主要用以測量補(bǔ)償波和無功電流分量，前者則主要包含了主電路、驅(qū)動電流和控制電路三成，主要用途是結(jié)合指令電流運(yùn)算電路所得的待補(bǔ)償諧波的值，基于實(shí)供補(bǔ)償電流[53]。1Ici

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本文編號：2776393