發(fā)布時(shí)間：2017-10-27 05:02

  本文關(guān)鍵詞：基于HHT變換的APF諧波檢測(cè)及DC側(cè)紋波電壓控制研究

  更多相關(guān)文章： 有源電力濾波器 希爾伯特黃變換 諧波檢測(cè) 紋波電壓 改進(jìn)的PI控制

【摘要】：有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)不僅可以完成系統(tǒng)諧波的檢測(cè),而且可進(jìn)行閃變的抑制及無(wú)功的補(bǔ)償。在APF中因逆變器自身存在損耗,補(bǔ)償電流又具有時(shí)變性,故造成APF直流側(cè)電壓發(fā)生衰減,或者產(chǎn)生較大的波動(dòng),同時(shí)大量的紋波也伴隨其中。直流側(cè)電壓紋波受電容值以及補(bǔ)償電流中混有的諧波的影響,故研究直流側(cè)電容選取和紋波電壓的關(guān)系,諧波檢測(cè)以及穩(wěn)定控制電壓對(duì)于提高APF的諧波補(bǔ)償效率至關(guān)重要。針對(duì)紋波電壓?jiǎn)栴},本文對(duì)紋波電壓進(jìn)行了計(jì)算分析。采用改進(jìn)的PI控制方法,實(shí)現(xiàn)APF直流側(cè)電壓紋波的控制。通過(guò)仿真分析,驗(yàn)證了此方法的有效性。對(duì)諧波分布造成的電壓紋波,將希爾伯特黃變換(Hilbert Huang Transform,HHT)應(yīng)用到諧波檢測(cè)當(dāng)中,同時(shí)結(jié)合PR(Proportional Resonance,比例諧振)控制作為電流環(huán)控制器實(shí)現(xiàn)直流側(cè)電壓紋波的控制,并與傳統(tǒng)的瞬時(shí)無(wú)功功率理論法作比較,驗(yàn)證了基于HHT變換諧波檢測(cè)法具有更好的實(shí)時(shí)性。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)研究了HHT變換諧波檢測(cè)法的應(yīng)用。詳細(xì)地分析HHT變換,通過(guò)構(gòu)造預(yù)設(shè)信號(hào),對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。同時(shí)利用HHT變換諧波檢測(cè)法對(duì)其實(shí)現(xiàn)諧波的檢測(cè),求得各諧波分量的瞬時(shí)幅值、瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位。(2)研究了基于HHT變換的諧波檢測(cè)法在APF諧波檢測(cè)中的應(yīng)用。將HHT變換法應(yīng)用到諧波檢測(cè)模塊,對(duì)輸入的電流信號(hào)進(jìn)行EMD(Empirical Mode Decomposition,經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解),得到各個(gè)IMF(Intrinsic Mode Function,固有模態(tài)函數(shù)),對(duì)其進(jìn)行Hilbert變換,即可得到諧波分量完成諧波檢測(cè)過(guò)程。(3)研究了APF直流側(cè)紋波電壓的產(chǎn)生機(jī)理,以及計(jì)算紋波電壓的波動(dòng)率和瞬時(shí)幅值,利用改進(jìn)的PI控制器實(shí)現(xiàn)紋波電壓的控制,同時(shí)使用SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation,空間矢量脈寬調(diào)制)法進(jìn)行紋波電壓控制。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)PI控制法相比,利用改進(jìn)的PI控制法,改善了系統(tǒng)補(bǔ)償效果,減少了APF的能量交換。(4)研究了基于HHT變換諧波檢測(cè)法在APF直流側(cè)紋波電壓控制中的應(yīng)用。利用HHT變換諧波檢測(cè)法進(jìn)行諧波檢測(cè),觀察直流側(cè)電壓紋波的大小,與瞬時(shí)無(wú)功功率理論作比較。同時(shí)采用電流環(huán)PR控制實(shí)現(xiàn)紋波電壓的控制。仿真結(jié)果表明,基于HHT變換諧波檢測(cè)法具有更好的跟蹤性和實(shí)時(shí)性。
【關(guān)鍵詞】：有源電力濾波器 希爾伯特黃變換 諧波檢測(cè) 紋波電壓 改進(jìn)的PI控制
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN713.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和安排12-13
• 2 有源電力濾波器的原理及諧波檢測(cè)技術(shù)13-25
• 2.1 有源電力濾波器的原理13-17
• 2.1.1 有源電力濾波器的原理和特點(diǎn)13-14
• 2.1.2 有源電力濾波器的基本電路和數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)14-17
• 2.2 諧波電流檢測(cè)及常見(jiàn)的幾種檢測(cè)方法17-18
• 2.3 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論諧波檢測(cè)法18-24
• 2.3.1 瞬時(shí)無(wú)功功率理論18-21
• 2.3.2 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的d-q諧波檢測(cè)法21
• 2.3.3 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的p-q諧波檢測(cè)法21-23
• 2.3.4 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的i_p-i_q諧波檢測(cè)法23-24
• 2.4 小結(jié)24-25
• 3 基于HHT變換的APF諧波檢測(cè)研究25-36
• 3.1 HHT的基本概念25-31
• 3.1.1 基本原理25-26
• 3.1.2 瞬時(shí)頻率26-27
• 3.1.3 固有模態(tài)函數(shù)27
• 3.1.4 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解27-30
• 3.1.5 HHT的特點(diǎn)30-31
• 3.2 HHT變換的APF諧波檢測(cè)分析31-35
• 3.2.1 Hilbert變換31-32
• 3.2.2 Hilbert譜分析32
• 3.2.3 HHT諧波檢測(cè)仿真分析32-35
• 3.3 小結(jié)35-36
• 4 APF的直流側(cè)紋波電壓控制研究36-51
• 4.1 紋波電壓的分析計(jì)算36-41
• 4.1.1 基于對(duì)稱(chēng)分量法的計(jì)算36-39
• 4.1.2 基于瞬時(shí)能量法的計(jì)算39-41
• 4.2 偏差平方值模糊PI控制器的設(shè)計(jì)41-44
• 4.2.1 模糊控制的概述和特點(diǎn)41-42
• 4.2.2 偏差平方值模糊PI控制器的設(shè)計(jì)42-44
• 4.3 比例諧振控制器的設(shè)計(jì)44-48
• 4.3.1 比例諧振控制器的原理44-46
• 4.3.2 比例諧振控制器無(wú)靜差控制理論分析46-48
• 4.4 基于SVPWM的紋波電壓控制48-50
• 4.5 小結(jié)50-51
• 5 系統(tǒng)仿真驗(yàn)證51-65
• 5.1 系統(tǒng)仿真模型搭建和參數(shù)設(shè)置51-52
• 5.2 直流側(cè)紋波電壓控制研究仿真分析52-56
• 5.3 基于HHT變換的APF諧波檢測(cè)仿真分析和比較56-62
• 5.3.1 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論諧波檢測(cè)仿真結(jié)果與分析58-59
• 5.3.2 基于HHT變換諧波檢測(cè)仿真結(jié)果與分析59
• 5.3.3 兩種諧波檢測(cè)方法對(duì)比仿真結(jié)果分析59-62
• 5.4 基于HHT變換的APF直流側(cè)紋波電壓控制仿真分析62-63
• 5.5 小結(jié)63-65
• 結(jié)論65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳雷;鄭德忠;趙興濤;廖文U，

本文編號(hào)：1102000