【摘要】：隨著技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的先進(jìn)設(shè)備投入電力系統(tǒng)中使用。這些設(shè)備多數(shù)是非線性設(shè)備并產(chǎn)生了諧波電流,因此有必要采取有效措施治理電力系統(tǒng)諧波。治理諧波電流的方法較多,裝設(shè)有源電力濾波器(APF)是一種較為理想的方法,并在實際中廣泛應(yīng)用。研究的方面主要有諧波電流檢測、變流器控制和直流側(cè)電壓控制。本文研究APF的諧波電流檢測中的單位功率因數(shù)法,并根據(jù)實際應(yīng)用的要求提出了改進(jìn)方法。本文根據(jù)研究的現(xiàn)狀選擇并聯(lián)型APF作為研究對象,對比了用于該類型APF的幾種常用的諧波電流檢測方法的優(yōu)缺點。根據(jù)比較的結(jié)果,單位功率因數(shù)法被選定為諧波電流檢測方法,但是該方法非常容易受到電網(wǎng)畸變電壓的影響,對此本文提出了改進(jìn)方法,采用自適應(yīng)濾波器消除電網(wǎng)諧波電壓,將電壓濾波后再計算基波電流。濾波器采用LMS算法,為了減小穩(wěn)態(tài)誤差提出了新的變步長算法,新算法利用相對誤差信號作為參考信號計算步長因子,用于改善穩(wěn)態(tài)誤差并實時調(diào)整步長因子。對新的變步長算法通過Matlab軟件搭建了仿真模型,針對新方法與傳統(tǒng)方法的性能參數(shù)進(jìn)行了比較,仿真結(jié)果充分顯示了新方法消除諧波電壓具有較好的效果,比傳統(tǒng)方法要好很多。在此基礎(chǔ)上,對APF系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果顯示出在電網(wǎng)電壓畸變的條件下,改進(jìn)方法能夠?qū)崿F(xiàn)對諧波電流的補(bǔ)償作用。在仿真的基礎(chǔ)上,利用數(shù)字信號處理器(DSP)搭建了硬件實驗裝置,完成了對并聯(lián)型APF的軟件與硬件設(shè)計。硬件設(shè)計主要涉及主電路、驅(qū)動電路、采樣電路和保護(hù)電路等方面,并對一些主要電氣元件進(jìn)行了選型。軟件設(shè)計主要涉及主程序流程和諧波檢測部分程序流程。
[Abstract]:With the development of technology, more and more advanced equipments are used in power system. Most of these equipments are nonlinear and produce harmonic current, so it is necessary to take effective measures to control the harmonic of power system. There are many methods to control harmonic current. (APF) with source power filter is an ideal method, and it is widely used in practice. The main research areas are harmonic current detection, converter control and DC side voltage control. In this paper, the unit power factor method for harmonic current detection in APF is studied, and an improved method is proposed according to the requirements of practical application. In this paper, parallel APF is selected as the research object according to the present situation of the research, and the advantages and disadvantages of several common harmonic current detection methods for this type of APF are compared. According to the comparison results, the unit power factor method is selected as the harmonic current detection method, but the method is very vulnerable to the influence of the power grid distortion voltage. In this paper, an improved method is proposed. The harmonic voltage is eliminated by adaptive filter and the fundamental current is calculated after filtering the voltage. In order to reduce the steady-state error, a new variable step size algorithm is proposed. The new algorithm uses the relative error signal as the reference signal to calculate the step size factor, which is used to improve the steady-state error and adjust the step factor in real time. The simulation model of the new variable step size algorithm is built by Matlab software. The performance parameters of the new method and the traditional method are compared. The simulation results show that the new method has a good effect on eliminating harmonic voltage. It is much better than the traditional method. On this basis, the APF system is simulated. The simulation results show that the improved method can compensate the harmonic current under the condition of voltage distortion. On the basis of simulation, the hardware experiment device is built by using digital signal processor (DSP), and the software and hardware design of parallel APF is completed. The hardware design mainly involves the main circuit, drive circuit, sampling circuit and protection circuit, and some main electrical components are selected. Software design mainly involves the main program flow and harmonic detection part of the program flow.
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN713.8;TM761

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2154444