隨著電力電子設備在電網系統(tǒng)的日益普及,諧波污染現(xiàn)象愈發(fā)嚴重,有源電力濾波器(Active Power Filter,簡稱為APF)是諧波抑制的重要裝置,其電流控制策略的有關研究受到廣泛關注。本文對三相三線制LCL型APF中的模型預測電流控制策略進行了研究,具體內容包括以下方面。建立了LCL型濾波器連接的APF電路模型并完成參數(shù)設計。對三相三線制LCL型APF完成數(shù)學建模,設計了直流側母線電壓、直流側電容以及交流側總電感,計算了LCL濾波器的參數(shù)范圍并對比了不同參數(shù)下的LCL濾波器的濾波性能,選取適當?shù)臒o源阻尼參數(shù)實現(xiàn)LCL諧振抑制,之后通過仿真驗證了無源阻尼具有良好的諧振抑制效果。對LCL濾波型APF的模型預測電流控制策略與直流側母線電壓閉環(huán)PI控制器進行了設計,并研究了長視野模型預測電流控制。根據數(shù)學模型來建立LCL型APF的電流預測模型,采用模型預測控制實現(xiàn)APF對指令電流的跟蹤,仿真驗證了上述預測模型的可行性。為提高APF的系統(tǒng)穩(wěn)定性和電流補償效果,需要設計直流側母線電壓閉環(huán)PI控制器并進行分析,使直流側母線電壓保持穩(wěn)態(tài)。由于單步模型預測算法具有一定保守性,運用具有長預測視野的模... 

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

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：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 諧波的產生與危害
        1.1.2 諧波的標準
        1.1.3 諧波抑制方法的研究現(xiàn)狀
    1.2 APF主電路拓撲的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 按主電路結構分類
        1.2.2 按接線方式分類
    1.3 補償電流控制方法的國內外研究現(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 重復控制
        1.3.7 模型預測控制
    1.4 本文的主要研究內容
第2章 LCL型 APF的數(shù)學模型建立與參數(shù)設計
    2.1 引言
    2.2 LCL型 APF數(shù)學模型的建立
    2.3 LCL型 APF主電路參數(shù)設計
        2.3.1 APF容量的選取
        2.3.2 直流側母線電壓及電容的選取
        2.3.3 交流側總電感的選取
    2.4 LCL濾波器性能分析及參數(shù)選取
        2.4.1 換流器側電感占總電感比例和濾波性能的關系
        2.4.2 濾波電容和濾波性能的關系
        2.4.3 阻尼電阻和濾波性能的關系
    2.5 本章小結
第3章 LCL型 APF模型預測控制成本函數(shù)的選取與視野的確定
    3.1 引言
    3.2 LCL型 APF模型預測控制成本函數(shù)的選取
        3.2.1 建立LCL型 APF預測模型
        3.2.2 選取成本函數(shù)
    3.3 直流側母線電壓控制
        3.3.1 直流側母線電壓傳遞函數(shù)
        3.3.2 直流側電壓PI控制
    3.4 長視野模型預測電流控制
    3.5 仿真分析
        3.5.1 LCL型 APF模型預測控制仿真分析
        3.5.2 直流側電壓PI控制仿真分析
        3.5.3 長視野模型預測電流控制仿真分析
    3.6 本章小結
第4章 模型預測控制的參考電流計算方法改進
    4.1 引言
    4.2 參考電流直接預測方法
    4.3 有源阻尼諧振抑制
        4.3.1 典型虛擬阻尼方法的對比分析
        4.3.2 濾波電容并聯(lián)虛擬阻尼模型預測
    4.4 仿真驗證
        4.4.1 參考電流直接預測方法仿真分析
        4.4.2 濾波電容并聯(lián)虛擬阻尼策略仿真
    4.5 本章小結
第5章 多目標成本函數(shù)模型預測控制
    5.1 引言
    5.2 多目標成本函數(shù)的基本原理
    5.3 運用多目標成本函數(shù)抑制LCL諧振
    5.4 運用多目標成本函數(shù)降低開關頻率
    5.5 仿真驗證
        5.5.1 運用多目標成本函數(shù)抑制LCL諧振仿真分析
        5.5.2 運用多目標成本函數(shù)降低開關頻率仿真分析
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]有限集模型預測控制在電力電子系統(tǒng)中的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 柳志飛,杜貴平,杜發(fā)達.  電工技術學報. 2017(22)
[2]基于模型預測控制的有源電力濾波器開關損耗優(yōu)化設計[J]. 尚姝鈺,陳豪,姜素霞,呂恒志,陶濤,崔光照.  輕工學報. 2017(02)
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[5]基于預測控制的有源電力濾波器選擇性諧波補償方法[J]. 李國華,張影,汪玉鳳,孫強.  電網技術. 2014(10)
[6]基于PR控制的光伏并網電流優(yōu)化控制[J]. 孟建輝,石新春,付超,王毅,李鵬,魏德冰.  電力自動化設備. 2014(02)
[7]基于重復控制的DSTATCOM補償電流控制[J]. 楊昆,陳國柱.  電力系統(tǒng)自動化. 2013(10)
[8]基于有源阻尼的并聯(lián)有源濾波器輸出LCL濾波器設計[J]. 王盼,劉飛,查曉明.  電力自動化設備. 2013(04)
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博士論文
[1]三相逆變器及其并聯(lián)系統(tǒng)預測控制研究[D]. 沈坤.湖南大學 2012
[2]并聯(lián)有源電力濾波器實用關鍵技術的研究[D]. 陳仲.浙江大學 2005

碩士論文
[1]LCL型有源電力濾波器的模型預測控制策略研究[D]. 宋輝.西安理工大學 2018
[2]并聯(lián)型有源電力濾波器的研究與設計[D]. 王天旺.西安科技大學 2018
[3]三相四開關APF指定次諧波補償技術的研究[D]. 徐大詔.江蘇大學 2016



本文編號：2922684