【摘要】：伴隨著電力電子設備的大范圍應用,非線性負載給電力系統(tǒng)帶入大量的諧波。因此對諧波的治理得到了人們廣泛的關注。有源電力濾波器(APF)因其可以實時、動態(tài)地補償諧波和無功的優(yōu)點而受到了人們高度的重視。目前,有源電力濾波器在低壓配電系統(tǒng)領域已經得到了很好的應用,但是在高壓、大容量場合的應用卻仍然不成熟。制約其應用的主要因素是功率器件的開關頻率和工作電壓之間的矛盾。而本文介紹的載波移相調制技術(CPS-SPWM)和H橋級聯(lián)拓撲結構解決了以上問題。本文首先對大容量、多電平技術的發(fā)展及拓撲結構做了系統(tǒng)介紹。然后重點對級聯(lián)H橋拓撲結構在APF中的應用進行研究。詳細分析了級聯(lián)H橋的調制技術CPS-SPWM和級聯(lián)H橋電路的工作模式。對于APF的諧波檢測環(huán)節(jié),簡單介紹了瞬時無功功率理論及其在諧波檢測技術中的應用。電流跟蹤控制方面,重點分析了PI+重復控制的復合控制技術,給出了控制參數(shù)的選擇方法。同時對于級聯(lián)H橋APF主電路參數(shù)的選擇也做了較為詳細的介紹。最后著重分析和介紹了級聯(lián)H橋APF的關鍵技術——直流側電壓的平衡。首先從直流側和電網之間的能量流動關系入手,分析了電壓不平衡對系統(tǒng)造成的影響。接著利用數(shù)學公式推導出造成級聯(lián)H橋各直流側電壓不均衡的機理。最后通過分層的電壓控制實現(xiàn)了各模塊、各相之間電壓的平衡。
[Abstract]:With the wide application of power electronic equipment, nonlinear load brings a large number of harmonics to the power system. Therefore, the control of harmonics has been widely concerned. Active power filter (APF) has attracted great attention because of its advantages of real-time and dynamic compensation for harmonics and reactive power. At present, active power filter (APF) has been well applied in the field of low voltage distribution system, but it is still immature in high voltage and large capacity situations. The main factor restricting its application is the contradiction between the switching frequency and the working voltage of the power device. The carrier phase shift modulation (CPS-SPWM) and H bridge concatenated topology introduced in this paper solve the above problems. In this paper, the development and topology of large capacity and multi-level technology are introduced systematically. Then the application of cascade H-bridge topology in APF is studied. The modulation technology CPS-SPWM of cascade H bridge and the working mode of cascade H bridge circuit are analyzed in detail. For the harmonic detection of APF, the instantaneous reactive power theory and its application in harmonic detection technology are briefly introduced. In the aspect of current tracking control, the compound control technology of PI repetitive control is analyzed, and the selection method of control parameters is given. At the same time, the selection of main circuit parameters of cascade H-bridge APF is also introduced in detail. Finally, the voltage balance on DC side, which is the key technology of cascade H-bridge APF, is analyzed and introduced. Starting with the energy flow relationship between DC side and power grid, the influence of voltage imbalance on the system is analyzed. Then the mechanism of voltage imbalance on the DC side of the cascade H bridge is derived by using the mathematical formula. Finally, the voltage balance between each module and phase is realized by hierarchical voltage control.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM761;TN713.8

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本文編號：2485356