本文關(guān)鍵詞：基于LC濾波器的三相并聯(lián)型有源濾波器的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題隸屬于教育部高等學校博士學科點基金資助課題“電網(wǎng)諧波抑制技術(shù)的研究”(20101402120004),是針對非線性裝置在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波污染問題提出的。并聯(lián)型有源電力濾波器(APF)是一種新型的諧波治理和補償無功功率的裝置,具有動態(tài)補償諧波及無功功率、動態(tài)響應速度快、穩(wěn)態(tài)補償精度高、補償方式靈活、抗干擾性能好等優(yōu)勢,對于改善電能質(zhì)量、解決諧波污染具有重要意義。本課題以治理諧波、改善電能質(zhì)量為研究目的,設(shè)計了基于LC濾波器的三相三線制并聯(lián)型APF的部分硬件電路和軟件系統(tǒng),研究內(nèi)容如下:對電能質(zhì)量進行分析,介紹了電能質(zhì)量的國家標準和諧波治理的常用方式,分析了三相三線制并聯(lián)型APF的拓撲結(jié)構(gòu)與工作原理。在控制方法上,采用了基于單位功率因數(shù)的諧波檢測方法,實現(xiàn)對諧波電流的實時跟蹤,檢測精度高、實時性好;在電流跟蹤上,優(yōu)化了傳統(tǒng)SVPWM(電壓空間矢量)算法,設(shè)計了計算量小、動態(tài)響應好的基于60°坐標系下SVPWM算法。對直流側(cè)電壓控制上,采用PI調(diào)節(jié)器,實現(xiàn)對電壓平衡的調(diào)節(jié)。為進一步降低APF容量,在并網(wǎng)側(cè)設(shè)計了濾除7次諧波的串聯(lián)單調(diào)諧LC濾波器。根據(jù)控制方法,確定了APF主電路以及LC濾波器的參數(shù),建立了數(shù)學模型,在Matlab/Simulink環(huán)境下,搭建了仿真模型,諧波電流總畸變率由30.61%降到6.05%,結(jié)果表明基于60°坐標系下SVPWM算法對諧波的抑制能夠滿足實驗要求。對比了負載突變諧波電流波形,60°坐標系下SVPWM算法比傳統(tǒng)SVPWM算法響應快、動態(tài)性能好。LC濾波器的加入使電流總畸變率由6.05%降低到4.32%,APF兩端電壓明顯降低,提高了裝置容量。完善了實驗平臺,設(shè)計部分硬件電路,包括基于60°坐標系下SVPWM算法的控制電路,LC濾波器以及相應的保護電路。完成了軟件的編寫,主要包括初始化程序、主程序、諧波檢測與控制程序三部分。最后在搭建的軟硬件平臺進行實驗調(diào)試,諧波電流總畸變率由42.1%降到6.05%,結(jié)果表明所選擇方案的正確性和有效性,并且能夠有效降低電網(wǎng)中的諧波含量,對低次諧波具有明顯的抑制作用。
【關(guān)鍵詞】：有源電力濾波器 UPF諧波檢測 60°坐標系下SVPWM LC濾波器 DSP
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN713.8;TM761.12
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTARACT5-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 電能質(zhì)量分析10-12
• 1.1.1 諧波分析10-11
• 1.1.2 諧波危害以及分類11
• 1.1.3 電能質(zhì)量標準11-12
• 1.2 綜述諧波治理的常用方法12-17
• 1.2.1 無源濾波器13-14
• 1.2.2 有源濾波器14-16
• 1.2.3 混合濾波器16-17
• 1.3 概述有源電力濾波器的幾種常見控制技術(shù)17-22
• 1.3.1 并聯(lián)型有源電力濾波器的基本原理與拓撲結(jié)構(gòu)17-18
• 1.3.2 諧波電流檢測方法研究18-20
• 1.3.3 電流跟蹤控制方法研究20-22
• 1.4 APF的研究熱點和發(fā)展方向22-23
• 1.4.1 APF的研究熱點22
• 1.4.2 APF的發(fā)展方向22-23
• 1.5 本文主要內(nèi)容23-26
• 第二章 并聯(lián)型有源電力濾波器的控制方案26-44
• 2.1 單位功率因數(shù)諧波電流檢測算法研究26-28
• 2.2 電壓空間矢量（SVPWM）控制算法研究28-40
• 2.2.1 電壓空間矢量調(diào)制（SVPWM）的基本原理28-32
• 2.2.2 傳統(tǒng)電壓空間矢量（SVPWM）算法32-36
• 2.2.3 60°坐標系下電壓空間矢量（SVPWM）算法36-40
• 2.3 直流側(cè)穩(wěn)壓控制40-41
• 2.4 SVPWM在有源濾波器中的實現(xiàn)41-42
• 2.5 本章小結(jié)42-44
• 第三章 LC濾波器設(shè)計以及主電路參數(shù)設(shè)計44-52
• 3.1 混合濾波器的基本結(jié)構(gòu)以及補償原理44-46
• 3.2 無源電力濾波器的參數(shù)計算46-48
• 3.2.1 LC濾波器的設(shè)計準則46-47
• 3.2.2 7次諧波單調(diào)諧濾波器的設(shè)計47-48
• 3.3 主電路參數(shù)設(shè)計48-51
• 3.3.1 主電路交流測電感的計算以及選取48-50
• 3.3.2 主電路直流側(cè)電容的設(shè)計以及選取50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 仿真實驗52-60
• 4.1 有源電力濾波器的仿真研究52-57
• 4.2 混合電力濾波器的仿真研究57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 第五章 三相并聯(lián)型有源濾波器的硬件電路設(shè)計60-68
• 5.1 主控芯片的介紹60-61
• 5.1.1 F2812最小系統(tǒng)60
• 5.1.2 電源與復位電路60-61
• 5.1.3 外擴RAM設(shè)計61
• 5.2 基于DSP芯片的系統(tǒng)構(gòu)成61-62
• 5.3 控制電路62-63
• 5.4 驅(qū)動電路63-64
• 5.5 過零檢測和鎖相倍頻電路64-65
• 5.6 保護電路65-67
• 5.5.1 直流側(cè)電壓過壓欠壓保護65-66
• 5.5.2 直流側(cè)限流啟動保護66-67
• 5.7 本章小結(jié)67-68
• 第六章 三相并聯(lián)型有源濾波器的軟件設(shè)計68-74
• 6.1 APF軟件系統(tǒng)68
• 6.2 主程序68-70
• 6.3 單位功率因數(shù)算法分析70-71
• 6.4 60°坐標系下SVPWM算法71-72
• 6.5 本章小結(jié)72-74
• 第七章 實驗調(diào)試與波形74-80
• 7.1 實驗參數(shù)74-75
• 7.2 實驗波形75-78
• 7.2.1 采樣調(diào)理電路75
• 7.2.2 過零檢測與鎖相倍頻電路75-76
• 7.2.3 60°坐標系下SVPWM混合濾波器補償結(jié)果分析76-78
• 7.3 本章小結(jié)78-80
• 第八章 結(jié)論與展望80-82
• 8.1 結(jié)論80
• 8.2 展望80-82
• 參考文獻82-86
• 致謝86-88
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文88

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙文強;陳國柱;;并聯(lián)型APF在容性非線性負載中應用[J];電力自動化設(shè)備;2009年12期

2 章廣清;劉建峰;;基于空間矢量控制策略的并聯(lián)型APF研究[J];硅谷;2011年19期

3 范瑞祥;孫e

本文編號：341429