本文關(guān)鍵詞：ANPC三電平有源電力濾波器研究

  更多相關(guān)文章： 有源中點(diǎn)鉗位 有源電力濾波器 損耗分布 中點(diǎn)電位 三相四線制

【摘要】：隨著電網(wǎng)諧波和無功污染日益嚴(yán)重,以及人們對(duì)電能質(zhì)量要求的不斷提高,有源電力濾波器作為一種有效的解決方案得到了人們廣泛的研究和應(yīng)用。傳統(tǒng)的中點(diǎn)鉗位(NPC)結(jié)構(gòu)有源電力濾波器存在功率器件損耗不均衡的缺陷,部分器件發(fā)熱嚴(yán)重,制約有源電力濾波器容量的提升,同時(shí)降低有源電力濾波器的可靠性。有源中點(diǎn)鉗位(ANPC)結(jié)構(gòu)克服了NPC結(jié)構(gòu)的不足,可以實(shí)現(xiàn)各功率器件損耗的均衡分布。因此,本文將ANPC三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用于有源電力濾波器中,并對(duì)其損耗分布、中點(diǎn)電位控制等方面進(jìn)行詳細(xì)的研究。論文首先闡述了ANPC三電平有源電力濾波器的工作原理,對(duì)ANPC變流器的兩種傳統(tǒng)PWM調(diào)制策略進(jìn)行了分析和比較。根據(jù)PI控制和重復(fù)控制各自的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)計(jì)了PI+重復(fù)控制器及相應(yīng)的參數(shù),并對(duì)控制器的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。然后,論文選取一種較為精確并且易于實(shí)現(xiàn)的功率器件損耗計(jì)算方法,建立等效熱阻模型,通過引入結(jié)溫參數(shù)來增加功率器件損耗計(jì)算的準(zhǔn)確性。對(duì)比兩種PWM調(diào)制方式下ANPC變流器內(nèi)各功率器件的損耗,提出一種改進(jìn)的PWM調(diào)制方案,在變流器總損耗不變的情況下,可實(shí)現(xiàn)各功率器件之間的損耗均勻分布,并將該方案應(yīng)用于采用IGBT模塊的ANPC變流器損耗分布優(yōu)化。最后,研究了三相三線制有源電力濾波器中點(diǎn)電位波動(dòng)模型,在零序電壓注入法的基礎(chǔ)上,提出一種基于電流參考的中點(diǎn)電位平衡控制方案,并推導(dǎo)出所需參考電流的計(jì)算方法。通過理論分析和仿真證明了三相四線制有源電力濾波器具有中點(diǎn)電位自動(dòng)平衡能力,分析了三相三線制和三相四線制中點(diǎn)電位平衡控制的區(qū)別與聯(lián)系,將三相三線制中點(diǎn)電位平衡控制策略直接應(yīng)用于三相四線制有源電力濾波器,用于減少直流側(cè)中點(diǎn)電位波動(dòng)。針對(duì)基于零序電壓注入的中點(diǎn)電位平衡控制方法存在中點(diǎn)電位可控區(qū)域這一限制,引入懸浮電容改進(jìn)ANPC變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并討論了懸浮電容對(duì)直流側(cè)電容電壓的影響,使得極端情況下中點(diǎn)電位平衡得以保障。
【關(guān)鍵詞】：有源中點(diǎn)鉗位 有源電力濾波器 損耗分布 中點(diǎn)電位 三相四線制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)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
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 三電平變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)11-13
• 1.2.2 諧波檢測(cè)方法13-14
• 1.2.3 有源電力濾波器控制策略14-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 有源電力濾波器控制器設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 ANPC三電平有源電力濾波器的原理19-22
• 2.2.1 ip-iq諧波電流檢測(cè)方法20-21
• 2.2.2 ANPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)PWM調(diào)制策略21-22
• 2.3 有源電力濾波器控制器設(shè)計(jì)22-28
• 2.3.1 控制系統(tǒng)整體方案22-24
• 2.3.2 重復(fù)控制器參數(shù)設(shè)計(jì)24-27
• 2.3.3 仿真驗(yàn)證27-28
• 2.4 有源電力濾波器穩(wěn)定性分析28-30
• 2.4.1 PI控制穩(wěn)定性分析29-30
• 2.4.2 重復(fù)控制穩(wěn)定性分析30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 有源中點(diǎn)鉗位結(jié)構(gòu)損耗分布研究31-48
• 3.1 引言31
• 3.2 功率器件損耗計(jì)算方法31-36
• 3.2.1 IGBT損耗計(jì)算方法32-33
• 3.2.2 快恢復(fù)二極管損耗計(jì)算方法33-34
• 3.2.3 IGBT模塊散熱分析34-36
• 3.3 工頻周期ANPC結(jié)構(gòu)損耗分布36-43
• 3.3.1 兩種PWM調(diào)制方式下的損耗計(jì)算36-41
• 3.3.2 兩種PWM調(diào)制方式下?lián)p耗分布對(duì)比41-43
• 3.4 損耗分布控制策略43-47
• 3.4.1 功率器件損耗分布控制43-44
• 3.4.2 模塊損耗分布控制44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章APF中點(diǎn)電位平衡控制48-62
• 4.1 引言48
• 4.2 APF中點(diǎn)電位波動(dòng)模型48-51
• 4.3 中點(diǎn)電位平衡控制51-53
• 4.4 三相四線制APF中點(diǎn)電位平衡控制53-57
• 4.4.1 三相四線制APF中點(diǎn)波動(dòng)分析53-55
• 4.4.2 三相四線制APF中點(diǎn)電位平衡控制55-57
• 4.5 輔助中點(diǎn)電位平衡控制57-61
• 4.5.1 中點(diǎn)電位可控區(qū)域57-58
• 4.5.2 改進(jìn)型ANPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)58-61
• 4.6 本章小節(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 何英杰;王兆安;劉進(jìn)軍;鄒云屏;;中高壓電網(wǎng)有源電力濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)比分析[J];電氣傳動(dòng);2010年02期

2 周京華;李正熙;劉坤;;基于載波的三電平逆變器PWM調(diào)制策略研究[J];電氣自動(dòng)化;2008年02期

3 蔣正榮;黃波;李正熙;;三電平有源電力濾波器中點(diǎn)電位平衡控制[J];電力電子技術(shù);2015年01期

4 周雒維,張東,杜雄,謝品芳;一種新型的串聯(lián)型有源電力濾波器[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2005年14期

5 孟永慶;沈傳文;劉正;季筱隆;蘇彥民;;基于零序電壓注入的三電平中點(diǎn)箝位整流器中點(diǎn)電位控制方法的研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2007年10期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李新瑞;NPC三電平逆變器及其中點(diǎn)電位平衡的研究[D];中國石油大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：627468