APF(Active Power Filter,有源電力濾波器)是一種抑制諧波和補償無功的新型電力電子裝置,它可對大小和頻率都變化的諧波和無功進行補償。SHAPF(Shunt Hybrid Active Power Filter,混合型并聯(lián)有源電力濾波器)是一種APF的拓撲結(jié)構(gòu),它將APF與PPF(Passive Power Filter,無源電力濾波器)混合串聯(lián)使用,由PPF補償特定次含量較高的諧波,APF則起查缺補漏的作用,補償其他次諧波,從而更好地抵消諧波和補償無功功率,SHAPF還可以應(yīng)用于更大功率的場合,節(jié)約裝置的成本,這將對凈化電網(wǎng)質(zhì)量有著重要的工程實際價值。SHAPF在三相abc靜止坐標系下的三相電流之間的強耦合,高度非線性關(guān)系使得實際補償信號與指令信號產(chǎn)生巨大誤差,嚴重影響SHAPF的補償精度,同時SHAPF的非線性關(guān)系將使控制器的設(shè)計變得十分困難,因此研究SHAPF的線性化解耦對改善電能質(zhì)量著重要的理論意義。目前常見的SHAPF解耦方法是微分幾何法解耦,但該方法要求反饋精確抵消全部非線性變量以達到解耦,這在理論上可行,但在復雜多變的實際應(yīng)用中很難實現(xiàn)。針對上述問題,本文通過解析法推導模型已知的SHAPF的廣義逆系統(tǒng)并用智能算法對模型未知的SHAPF的廣義逆系統(tǒng)進行辨識建模,從而實現(xiàn)對SHAPF的精確解耦。首先對SHAPF系統(tǒng)進行可逆性分析,進而推導SHAPF的廣義逆系統(tǒng)的解析表達式,將廣義逆系統(tǒng)與原系統(tǒng)串聯(lián)組成一個偽線性復合系統(tǒng),從而實現(xiàn)對SHAPF的線性化解耦;通過廣義逆解耦方法和傳統(tǒng)的逆解耦方法及前饋解耦法進行比較說明其效果的優(yōu)越性;其次針對實際工況復雜,無法精確建模的SHAPF模型引入LS-SVM(Least Squares Support Vector Machines,最小二乘支持向量機)對SHAPF廣義逆系統(tǒng)模型進行離線辨識建模,將辨識后的廣義逆系統(tǒng)與原系統(tǒng)串聯(lián)利用非解析的方法實現(xiàn)SHAPF的線性化解耦,仿真實驗表明LS-SVM廣義逆系統(tǒng)辨識的精度比LS-SVM逆系統(tǒng)辨識的精度更高,且構(gòu)成的復合系統(tǒng)有著更好的跟蹤性能;最后引入內(nèi)�？刂破�(Internal Model Controller,IMC)對SHAPF的解耦子系統(tǒng)進行控制,使得子系統(tǒng)由開環(huán)不可控變?yōu)殚]環(huán)可控,分別對內(nèi)�？刂破鞯哪婵刂破骱蛢�(nèi)部模型用LS-SVM法進行辨識,然后引入濾波器增加內(nèi)�？刂破鞯谋孀R精度,理論分析與仿真實驗表明加入濾波器的內(nèi)�？刂破鞅炔患訛V波器的PI控制器有著更好地魯棒穩(wěn)定性。
【學位單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM761
【部分圖文】：

蘭州交通大學工程碩士學位論文逆系統(tǒng)的辨識精度比逆系統(tǒng)的辨識精度更高。第 5 章針對解耦子系統(tǒng)為開環(huán)不可控系統(tǒng)且穩(wěn)定性得不到保障的問題，引入內(nèi)�？刂破鲗⒆酉到y(tǒng)變?yōu)殚]環(huán)系統(tǒng)，用 LS-SVM 方法分別對內(nèi)模控制器的內(nèi)部模型及逆模型控制器進行辨識，通過加入濾波器從而進一步提高內(nèi)�？刂破鞯目刂菩阅�，仿真驗證表明在加入濾波器的內(nèi)模控制器比不加濾波器的 PI 控制器有著更好地魯棒穩(wěn)定性。第 6 章總結(jié)本文的研究工作，并對今后的 SHAPF 及其拓撲結(jié)構(gòu)的解耦控制研究工作提出展望。論文的研究框架結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所示。

1uU100%1i IITHDN網(wǎng)產(chǎn)生諧波的處理有著不可忽視的重要意義，因為諧波對人們生活減緩電能的傳輸效率和利用率，使用電器過熱，明顯減少其使用工作。諧波可令多個用電器之間，電網(wǎng)之間產(chǎn)生諧振及二次諧振，。諧波還會引起繼電器無法正常工作，所以，對諧波的治理必不可F 工作原理及應(yīng)用前景是一種用于動態(tài)抑制諧波，補償無功的電力電子裝置，和 PPF 相比，無功及負序電流實現(xiàn)實時準確補償，可以補償各次諧波且不會和優(yōu)點[2]。系統(tǒng)由指令電流運算電路，電流跟蹤控制電路，驅(qū)動電路和主電路構(gòu)成如圖 2.1 所示。

APF的分類
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本文編號：2857192