本文選題：三相四線制　切入點(diǎn)：有源電力濾波器　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,非線性負(fù)載開(kāi)始廣泛使用,諧波及無(wú)功電流對(duì)電網(wǎng)的污染已不容忽視,有源電力濾波器(active power filter, APF)的誕生為此提供了有效的解決方案。目前三相三線制APF應(yīng)用已較為成熟,而對(duì)于我國(guó)大多采用三相四線制線路的市政電網(wǎng),三相四線制并聯(lián)APF由于能夠補(bǔ)償網(wǎng)側(cè)三相和中線上諧波及無(wú)功電流,開(kāi)始逐步受到關(guān)注。論文針對(duì)有源電力濾波器的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀、基本原理進(jìn)行介紹,著重對(duì)三相四線制主電路拓?fù)�、諧波檢測(cè)理論、控制理論可行性進(jìn)行各種對(duì)比分析。考慮到三相四線制系統(tǒng)的不對(duì)稱性,其存在零序電流,故而傳統(tǒng)的諧波檢測(cè)算法可能并不適用,論文采用了一種適合于三相四線制不對(duì)稱負(fù)載的諧波檢測(cè)新方法,并可使得逆變器僅需補(bǔ)償無(wú)功及諧波電流而降低了直流側(cè)電容的設(shè)計(jì)。在控制算法上進(jìn)行各種控制方式的比較,最終將比例調(diào)節(jié)與重復(fù)控制理論相結(jié)合,設(shè)計(jì)了電流雙環(huán)重復(fù)控制系統(tǒng),提高了電流環(huán)跟蹤的快速性與穩(wěn)態(tài)精度。在MATLAB/Simulink里,搭建電容中點(diǎn)型三相四線有源電力濾波器拓?fù)淠Ｐ?通過(guò)前面分析得出的諧波檢測(cè)理論及控制策略計(jì)算參數(shù),修改仿真參數(shù),驗(yàn)證諧波檢測(cè)方法與控制策略的理論可行性。在仿真驗(yàn)證所選取主電路拓?fù)淇尚械幕A(chǔ)上,搭建TI公司TMS320F2812的DSP芯片作為其硬件電路的主控芯片,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采樣、諧波檢測(cè)、電流跟蹤控制、PWM占空比計(jì)算發(fā)波、系統(tǒng)保護(hù)等。通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化,三相網(wǎng)側(cè)電流諧波畸變率(THD)分別由補(bǔ)償前的54.4%、59.2%、65.2%降低至補(bǔ)償后的2.6%、3.2%、4.4%,證明所提出的檢測(cè)及控制方法具有實(shí)用性和高穩(wěn)態(tài)性,并為以后的研究奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the development of modern industry, nonlinear load is widely used. The pollution of harmonic and reactive current to the power network can not be ignored. The birth of active power filter (APF) provides an effective solution to this problem. At present, the application of three-phase three-wire APF is mature. Three-phase four-wire parallel APF has been paid more and more attention because of its ability to compensate harmonics and reactive currents on the network side and the middle line. This paper introduces the development history, research status and basic principle of active power filter. The topology, harmonic detection theory and control theory of three-phase four-wire system are compared and analyzed. Considering the asymmetry of three-phase four-wire system, the zero sequence current exists. Therefore, the traditional harmonic detection algorithm may not be applicable. A new harmonic detection method suitable for three-phase four-wire asymmetric load is adopted in this paper. The inverter only needs to compensate reactive power and harmonic current to reduce the design of DC side capacitance. The comparison of various control methods is carried out in the control algorithm. Finally, the proportional adjustment is combined with the repetitive control theory. The current double loop repetitive control system is designed, which improves the speed and steady-state precision of current loop tracking. In MATLAB/Simulink, the topology model of capacitive midpoint three-phase four-wire active power filter is built. The theoretical feasibility of harmonic detection method and control strategy is verified by modifying simulation parameters and calculating parameters of harmonic detection theory and control strategy obtained by previous analysis. The topology of the selected main circuit is verified by simulation. The DSP chip of TI Company TMS320F2812 is set up as the main control chip of its hardware circuit, which is responsible for data sampling, harmonic detection, current tracking control, PWM duty cycle calculation, system protection and so on. The harmonic distortion rate (THD) of three-phase grid-side current is reduced from 54.42% before compensation to 2.66% and 3.2% after compensation, which proves that the proposed detection and control method has practicability and high steady-state property, and lays a foundation for future research.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN713.8;TM761

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本文編號(hào)：1663069