微電網(wǎng)專用諧波治理有源電力濾波器裝置的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-10-10 23:19
本文關(guān)鍵詞:微電網(wǎng)專用諧波治理有源電力濾波器裝置的研究
更多相關(guān)文章: 有源電力濾波器 模塊化多電平 載波移相控制 電容均壓控制 自動(dòng)代碼生成
【摘要】:近年來,電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)制造領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用,與此同時(shí),伴隨而來的諧波污染問題也日益嚴(yán)重。尤其在微電網(wǎng)系統(tǒng)中,分布式能源的接口技術(shù)主要采用整流和逆變形式,因而直流側(cè)會(huì)存在一個(gè)高壓大容量電容,而容阻型負(fù)載會(huì)導(dǎo)致并網(wǎng)電壓畸變率較大。為解決此工程問題,國內(nèi)外工程技術(shù)人員采用串聯(lián)型有源電力濾波器對電壓諧波進(jìn)行治理。該裝置以其強(qiáng)大的諧波治理功能,靈活有效的控制方式,更小的安裝體積,保證了系統(tǒng)可以平穩(wěn)運(yùn)行。本文主要研究串聯(lián)型有源電力濾波器的控制算法和硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。首先介紹串聯(lián)型有源電力濾波器的基本原理,運(yùn)用數(shù)學(xué)工具,建立了其基于開關(guān)基波函數(shù)的低頻數(shù)學(xué)模型。然后具體介紹了電壓諧波檢測算法和滯環(huán)控制算法,并運(yùn)用MATLAB的FDATOOL工具箱進(jìn)行低通濾波器設(shè)計(jì)。在介紹完傳統(tǒng)的串聯(lián)型有源電力濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后,對模塊化多電平(MMC)進(jìn)行了深入研究,運(yùn)用載波移相控制策略和電容電壓均壓控制策略,對算法進(jìn)行仿真。對系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。最后,介紹了在MATLAB環(huán)境下開發(fā)應(yīng)用于電力電子設(shè)備的CAN總線通訊系統(tǒng)的方法。基于以上理論,在MATLAB環(huán)境中分別搭建了串聯(lián)型有源電力濾波器,仿真結(jié)果說明,微電網(wǎng)中由于整流性RC負(fù)載產(chǎn)生的電壓源型諧波分量能夠被串聯(lián)APF所補(bǔ)償。同時(shí),又進(jìn)行了5電平逆變器系統(tǒng)仿真,此結(jié)構(gòu)說明多電平MMC拓?fù)渚哂休^低的諧波含量,以及可以采用低耐壓開關(guān)器件應(yīng)用于高電壓的電力電子控制場合。又在MATLAB環(huán)境下,編制了CAN通訊系統(tǒng)DSP芯片端程序和PC主機(jī)端程序?刂瞥绦蛩惴ㄈ坎捎米詣(dòng)代碼生成技術(shù)完成,處理器采用DSP的F28335。并在硬件平臺(tái)上,對CAN通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證,證明了該方法的有效性,并具有一定的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:有源電力濾波器 模塊化多電平 載波移相控制 電容均壓控制 自動(dòng)代碼生成
【學(xué)位授予單位】:中原工學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN713.8;TM761
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1.緒論9-11
- 1.1 題目背景及意義9
- 1.2 串聯(lián)型APF研究近況9-10
- 1.3 本課題主要研究內(nèi)容10-11
- 2. 串聯(lián)型APF的數(shù)學(xué)模型研究11-21
- 2.1 傳統(tǒng)串聯(lián)型APF的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)11
- 2.2 串聯(lián)型有源電力濾波器與并聯(lián)型有源電力濾波器區(qū)別11-15
- 2.2.1 電流型諧波源與電壓型諧波源12
- 2.2.2 并聯(lián)型APF補(bǔ)償電流型諧波源12-13
- 2.2.3 并聯(lián)型APF補(bǔ)償電壓型諧波源13
- 2.2.4 串聯(lián)型APF補(bǔ)償電流型諧波13-14
- 2.2.5 串聯(lián)型APF補(bǔ)償電壓型諧波源14-15
- 2.3 三相串聯(lián)型APF的一般數(shù)學(xué)模型15-16
- 2.4 三相串聯(lián)型APF的dq模型16-20
- 2.4.1 三相靜止變?yōu)閮上囔o止17-18
- 2.4.2 兩相靜止變?yōu)閮上嘈D(zhuǎn)18-20
- 2.5 本章小結(jié)20-21
- 3. 串聯(lián)型APF的系統(tǒng)仿真分析21-31
- 3.1 瞬時(shí)無功功率理論21-23
- 3.2 檢測諧波電壓運(yùn)算方式23-24
- 3.3 LPF低通濾波器設(shè)計(jì)24-26
- 3.4 串聯(lián)型APF的系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)26-29
- 3.5 串聯(lián)型APF的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)29-30
- 3.6 本章小結(jié)30-31
- 4. 基于MMC結(jié)構(gòu)的逆變器研究31-38
- 4.1 三相模塊化多電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)31
- 4.2 三相模塊化多電平逆變器運(yùn)行原理31-33
- 4.3 三相模塊化多電平逆變器調(diào)制方式33-34
- 4.4 三相模塊化多電平逆變器電容均壓技術(shù)34-37
- 4.5 本章小結(jié)37-38
- 5. CAN通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)38-55
- 5.1 eCAN結(jié)構(gòu)與工作原理38-40
- 5.2 基于自動(dòng)代碼生成的CAN通訊技術(shù)40-43
- 5.3 基于自動(dòng)代碼生成技術(shù)的ADC-CAN實(shí)驗(yàn)43-45
- 5.4 基于調(diào)用.dll技術(shù)的CAN總線上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)45-48
- 5.5 基于matlab的GUI開發(fā)工具設(shè)計(jì)CAN總線上位機(jī)軟件界面48-52
- 5.6 基于RTDX技術(shù)的上位機(jī)程序開發(fā)52-54
- 5.7 本章小結(jié)54-55
- 6. 總結(jié)與展望55-57
- 6.1 本文主要工作55-56
- 6.2 不足與展望56-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 攻讀碩士學(xué)位時(shí)期發(fā)表論文情況61-62
- 致謝62
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7 王t,
本文編號:1009178
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