隨著電力電子設(shè)備在電網(wǎng)系統(tǒng)的日益普及,諧波污染現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重,有源電力濾波器(Active Power Filter,簡(jiǎn)稱(chēng)為APF)是諧波抑制的重要裝置,其電流控制策略的有關(guān)研究受到廣泛關(guān)注。本文對(duì)三相三線制LCL型APF中的模型預(yù)測(cè)電流控制策略進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容包括以下方面。建立了LCL型濾波器連接的APF電路模型并完成參數(shù)設(shè)計(jì)。對(duì)三相三線制LCL型APF完成數(shù)學(xué)建模,設(shè)計(jì)了直流側(cè)母線電壓、直流側(cè)電容以及交流側(cè)總電感,計(jì)算了LCL濾波器的參數(shù)范圍并對(duì)比了不同參數(shù)下的LCL濾波器的濾波性能,選取適當(dāng)?shù)臒o(wú)源阻尼參數(shù)實(shí)現(xiàn)LCL諧振抑制,之后通過(guò)仿真驗(yàn)證了無(wú)源阻尼具有良好的諧振抑制效果。對(duì)LCL濾波型APF的模型預(yù)測(cè)電流控制策略與直流側(cè)母線電壓閉環(huán)PI控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì),并研究了長(zhǎng)視野模型預(yù)測(cè)電流控制。根據(jù)數(shù)學(xué)模型來(lái)建立LCL型APF的電流預(yù)測(cè)模型,采用模型預(yù)測(cè)控制實(shí)現(xiàn)APF對(duì)指令電流的跟蹤,仿真驗(yàn)證了上述預(yù)測(cè)模型的可行性。為提高APF的系統(tǒng)穩(wěn)定性和電流補(bǔ)償效果,需要設(shè)計(jì)直流側(cè)母線電壓閉環(huán)PI控制器并進(jìn)行分析,使直流側(cè)母線電壓保持穩(wěn)態(tài)。由于單步模型預(yù)測(cè)算法具有一定保守性,運(yùn)用具有長(zhǎng)預(yù)測(cè)視野的模... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
        1.1.1 諧波的產(chǎn)生與危害
        1.1.2 諧波的標(biāo)準(zhǔn)
        1.1.3 諧波抑制方法的研究現(xiàn)狀
    1.2 APF主電路拓?fù)涞难芯楷F(xiàn)狀
        1.2.1 按主電路結(jié)構(gòu)分類(lèi)
        1.2.2 按接線方式分類(lèi)
    1.3 補(bǔ)償電流控制方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 滯環(huán)控制
        1.3.2 三角載波電流控制
        1.3.3 比例積分控制
        1.3.4 空間矢量控制
        1.3.5 比例諧振控制
        1.3.6 重復(fù)控制
        1.3.7 模型預(yù)測(cè)控制
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 LCL型 APF的數(shù)學(xué)模型建立與參數(shù)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 LCL型 APF數(shù)學(xué)模型的建立
    2.3 LCL型 APF主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.3.1 APF容量的選取
        2.3.2 直流側(cè)母線電壓及電容的選取
        2.3.3 交流側(cè)總電感的選取
    2.4 LCL濾波器性能分析及參數(shù)選取
        2.4.1 換流器側(cè)電感占總電感比例和濾波性能的關(guān)系
        2.4.2 濾波電容和濾波性能的關(guān)系
        2.4.3 阻尼電阻和濾波性能的關(guān)系
    2.5 本章小結(jié)
第3章 LCL型 APF模型預(yù)測(cè)控制成本函數(shù)的選取與視野的確定
    3.1 引言
    3.2 LCL型 APF模型預(yù)測(cè)控制成本函數(shù)的選取
        3.2.1 建立LCL型 APF預(yù)測(cè)模型
        3.2.2 選取成本函數(shù)
    3.3 直流側(cè)母線電壓控制
        3.3.1 直流側(cè)母線電壓傳遞函數(shù)
        3.3.2 直流側(cè)電壓PI控制
    3.4 長(zhǎng)視野模型預(yù)測(cè)電流控制
    3.5 仿真分析
        3.5.1 LCL型 APF模型預(yù)測(cè)控制仿真分析
        3.5.2 直流側(cè)電壓PI控制仿真分析
        3.5.3 長(zhǎng)視野模型預(yù)測(cè)電流控制仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 模型預(yù)測(cè)控制的參考電流計(jì)算方法改進(jìn)
    4.1 引言
    4.2 參考電流直接預(yù)測(cè)方法
    4.3 有源阻尼諧振抑制
        4.3.1 典型虛擬阻尼方法的對(duì)比分析
        4.3.2 濾波電容并聯(lián)虛擬阻尼模型預(yù)測(cè)
    4.4 仿真驗(yàn)證
        4.4.1 參考電流直接預(yù)測(cè)方法仿真分析
        4.4.2 濾波電容并聯(lián)虛擬阻尼策略仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 多目標(biāo)成本函數(shù)模型預(yù)測(cè)控制
    5.1 引言
    5.2 多目標(biāo)成本函數(shù)的基本原理
    5.3 運(yùn)用多目標(biāo)成本函數(shù)抑制LCL諧振
    5.4 運(yùn)用多目標(biāo)成本函數(shù)降低開(kāi)關(guān)頻率
    5.5 仿真驗(yàn)證
        5.5.1 運(yùn)用多目標(biāo)成本函數(shù)抑制LCL諧振仿真分析
        5.5.2 運(yùn)用多目標(biāo)成本函數(shù)降低開(kāi)關(guān)頻率仿真分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有限集模型預(yù)測(cè)控制在電力電子系統(tǒng)中的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 柳志飛,杜貴平,杜發(fā)達(dá).  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(22)
[2]基于模型預(yù)測(cè)控制的有源電力濾波器開(kāi)關(guān)損耗優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 尚姝鈺,陳豪,姜素霞,呂恒志,陶濤,崔光照.  輕工學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]APF直流側(cè)電壓波動(dòng)原因及穩(wěn)定控制研究[J]. 魏建軍,胡治國(guó),艾永樂(lè).  河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[4]基于誤差迭代PI和改進(jìn)重復(fù)控制的APF補(bǔ)償電流控制[J]. 徐群偉,鐘曉劍,胡健,陳國(guó)柱.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(03)
[5]基于預(yù)測(cè)控制的有源電力濾波器選擇性諧波補(bǔ)償方法[J]. 李國(guó)華,張影,汪玉鳳,孫強(qiáng).  電網(wǎng)技術(shù). 2014(10)
[6]基于PR控制的光伏并網(wǎng)電流優(yōu)化控制[J]. 孟建輝,石新春,付超,王毅,李鵬,魏德冰.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2014(02)
[7]基于重復(fù)控制的DSTATCOM補(bǔ)償電流控制[J]. 楊昆,陳國(guó)柱.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(10)
[8]基于有源阻尼的并聯(lián)有源濾波器輸出LCL濾波器設(shè)計(jì)[J]. 王盼,劉飛,查曉明.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2013(04)
[9]有源電力濾波器的主電路設(shè)計(jì)與仿真[J]. 程誠(chéng),廖冬初,熊琦.  湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[10]多同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下指定次諧波電流控制[J]. 張樹(shù)全,戴珂,謝斌,余蜜,康勇.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(03)

博士論文
[1]三相逆變器及其并聯(lián)系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制研究[D]. 沈坤.湖南大學(xué) 2012
[2]并聯(lián)有源電力濾波器實(shí)用關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 陳仲.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]LCL型有源電力濾波器的模型預(yù)測(cè)控制策略研究[D]. 宋輝.西安理工大學(xué) 2018
[2]并聯(lián)型有源電力濾波器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 王天旺.西安科技大學(xué) 2018
[3]三相四開(kāi)關(guān)APF指定次諧波補(bǔ)償技術(shù)的研究[D]. 徐大詔.江蘇大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2922684