基于預測控制APF電流諧波補償控制策略的研究
發(fā)布時間：2021-12-10 01:34
當今,隨著科技與經濟的飛速發(fā)展,我國將電力能源的發(fā)展上升至國家能源安全戰(zhàn)略的層面。用戶端在用電需求量急劇增加的同時也對電能質量提出新的要求。由于大量新能源不斷開發(fā)利用,供電端和用戶端的整流器、變流器等非線性設備的大量使用,從而給電網(wǎng)注入了各類諧波,導致電網(wǎng)電能污染。諧波是一種普遍存在于發(fā)、供、用等各方的電能質量問題,電網(wǎng)中的諧波問題嚴重危及著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行、工業(yè)生產的正常工作運轉以及大眾的生命財產安全等,所以諧波問題是一個亟待解決的問題。為解決實際生活中電力系統(tǒng)的電能質量諧波問題,電能質量相關技術發(fā)展是保證電能質量的有效手段。并聯(lián)型有源濾波器（Active Power Filter,APF）以其獨特的優(yōu)勢,成為了治理諧波污染、無功補償與平衡三相電流的常用手段,是一種被公認為改善電能質量最具有實用性與可行性的方法之一。在APF系統(tǒng)中,諧波補償控制方案是決定APF補償性能優(yōu)良與否的至關重要因素,其直接影響最終的補償精度。同時控制系統(tǒng)內參考指令量提取精準確度不僅直接影響控制性能的好壞,也同樣影響APF最終的補償效果。為此,本文通過實際與理論相結合,詳細研究分析三相并聯(lián)型APF電流諧波...
【文章來源】：西華大學四川省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
超前補償前后階躍響應分析
西華大學碩士學位論文33eiaibic+iahibhichC32Sin-cosC22LPFC22C23LPFiαiβipiqip1iq1iαd-PLL-+ejΔθoiβdiαoiβo圖3.11ip-iq諧波檢測引入超前補償和延遲補償原理框圖Fig.3.11ip-iqharmonicdetectionprincipleblockdiagramintroducingleadcompensationanddelaycompensation根據(jù)圖3.11所示，從圖中可以得到ip-iq諧波檢測加入相應的補償環(huán)節(jié)。其中，在濾波器輸出側加入超前補償，加快系統(tǒng)的動態(tài)響應；同時，在被測電流與經計算后得到被測電流基波分量相減之前加入延遲環(huán)節(jié)，使得被測電流和計算得到的電流基波分量處于等相位相減。以此，一定程度的提高諧波指令提取方案的精準度，具體改進前后提取情況由仿真實驗結果分析可得。3.3諧波檢測仿真實驗結果分析3.3.1三相平衡與負載恒定時諧波提取仿真實驗分析在基于瞬時無功理論ip-iq檢測方式中引入超前補償環(huán)節(jié)和延遲補償，通過Matlab仿真相對理想的條件下得到在引入補償環(huán)節(jié)前后諧波檢測系統(tǒng)在三相電壓平衡且負載無變化時相應的實驗結果如下。在諧波提取時，三相電源未畸變電壓波形，如圖3.12所示。圖3.12諧波提取仿真模型的三相電壓波形Fig.3.12Three-phasevoltagewaveformoftheharmonicextractionsimulationmodel
基于預測控制APF電流諧波補償控制策略的研究34諧波檢測中，電流有功分量ip1補償前后動態(tài)變化曲線，如圖3.13所示。圖3.13諧波提取補償前后ip1波形Fig.3.13Ip1waveformbeforeandafterharmonicextractioncompensation系統(tǒng)被測電流與諧波檢測所得基波電流補償前后波形，如圖3.14所示。圖3.14A相被測電流與提取基波電流波形Fig.3.14PhaseAmeasuredcurrentandextractedfundamentalcurrentwaveform從圖3.13與圖3.14可得，三相電壓平衡且負載恒定時，在諧波提取初始階段，ip1變化情況與補償前相比較，補償后的ip1變化是明顯加快，其從約12ms動態(tài)響應時間提高至了約6ms，縮短了響應時間，讓基波電流的響應明顯加快；同時，使得被測電流與提取基波電流的波形重合度提高，最終使得所提取的指令諧波電流精準度。補償前所提取諧波波形，如圖3.15所示；補償后所提取諧波波形，如圖3.16所示。圖3.15諧波提取補償前A相諧波波形Fig.3.15A-phaseharmonicwaveformbeforeharmonicextractionandcompensation
【參考文獻】：
期刊論文
[1]計及碳排約束的跨國電力互聯(lián)網(wǎng)新能源消納分析[J]. 楊青潤,丁濤,文亞,寧葉,張赟. 智慧電力. 2019(10)
[2]國網(wǎng)為世界電力能源發(fā)展樹立榜樣[J]. 變壓器. 2019(08)
[3]關于新能源發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的應用[J]. 劉洪立. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2019(06)
[4]電力系統(tǒng)諧波對繼電保護的影響[J]. 封穎. 山東工業(yè)技術. 2018(10)
[5]電力系統(tǒng)電能質量分析方法的探析[J]. 俞友誼. 居舍. 2017(26)
[6]新型不對稱三電平四橋臂Z源逆變器的SVPWM算法[J]. 周殿祖,魏金成,邱曉初,馬黎,劉虹利,居同. 電子技術應用. 2017(09)
[7]電能質量分析與治理系統(tǒng)[J]. 電氣應用. 2017(17)
[8]現(xiàn)代電能質量問題分析[J]. 宮文秀. 科技風. 2017(10)
[9]關于智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術標準的研究[J]. 吳爭. 中國標準化. 2016(15)
[10]智能電網(wǎng)及其關鍵技術綜述[J]. 宋昭. 城市建設理論研究(電子版). 2016(25)
博士論文
[1]分布式電源接入對配電網(wǎng)電能質量的影響及應對策略研究[D]. 施燁.東南大學 2016
[2]基于LCL濾波的并聯(lián)有源電力濾波器關鍵技術研究[D]. 曾爭.浙江大學 2015
[3]大型光伏電站電能質量分析與補償系統(tǒng)研究[D]. 謝寧.湖南大學 2015
[4]三相四線制并聯(lián)有源濾波器若干問題的研究[D]. 邱曉初.西南交通大學 2014
[5]并聯(lián)型有源電力濾波器諧波抑制性能優(yōu)化技術研究[D]. 劉聰.華中科技大學 2014
[6]有源電力濾波器若干關鍵技術研究[D]. 吳勇.華中科技大學 2007
碩士論文
[1]配電網(wǎng)節(jié)能與提高電能質量技術研究[D]. 吳陽.山東大學 2018
[2]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
[3]并聯(lián)型有源電力濾波器若干關鍵技術研究[D]. 徐鵬.浙江大學 2018
[4]電力市場化改革對中國可再生能源發(fā)電影響的定量化分析[D]. 張春成.華北電力大學(北京) 2017
[5]并聯(lián)APF諧波電流控制算法的研究[D]. 鮑祿山.西南交通大學 2016
[6]三相并聯(lián)有源電力濾波器的預測電流控制方法研究[D]. 段娟鳳.湖南大學 2016
[7]有源電力濾波器諧波檢測與控制策略的研究[D]. 賀永平.西南交通大學 2016
[8]基于自適應滯環(huán)SVPWM控制方法的有源電力濾波器的研究[D]. 陸江華.武漢理工大學 2016
[9]火力發(fā)電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 李卿.西安科技大學 2015
[10]電力系統(tǒng)電能質量檢測與綜合評估方法研究[D]. 桂婷.燕山大學 2013
本文編號：3531667
【文章來源】：西華大學四川省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
超前補償前后階躍響應分析
西華大學碩士學位論文33eiaibic+iahibhichC32Sin-cosC22LPFC22C23LPFiαiβipiqip1iq1iαd-PLL-+ejΔθoiβdiαoiβo圖3.11ip-iq諧波檢測引入超前補償和延遲補償原理框圖Fig.3.11ip-iqharmonicdetectionprincipleblockdiagramintroducingleadcompensationanddelaycompensation根據(jù)圖3.11所示，從圖中可以得到ip-iq諧波檢測加入相應的補償環(huán)節(jié)。其中，在濾波器輸出側加入超前補償，加快系統(tǒng)的動態(tài)響應；同時，在被測電流與經計算后得到被測電流基波分量相減之前加入延遲環(huán)節(jié)，使得被測電流和計算得到的電流基波分量處于等相位相減。以此，一定程度的提高諧波指令提取方案的精準度，具體改進前后提取情況由仿真實驗結果分析可得。3.3諧波檢測仿真實驗結果分析3.3.1三相平衡與負載恒定時諧波提取仿真實驗分析在基于瞬時無功理論ip-iq檢測方式中引入超前補償環(huán)節(jié)和延遲補償，通過Matlab仿真相對理想的條件下得到在引入補償環(huán)節(jié)前后諧波檢測系統(tǒng)在三相電壓平衡且負載無變化時相應的實驗結果如下。在諧波提取時，三相電源未畸變電壓波形，如圖3.12所示。圖3.12諧波提取仿真模型的三相電壓波形Fig.3.12Three-phasevoltagewaveformoftheharmonicextractionsimulationmodel
基于預測控制APF電流諧波補償控制策略的研究34諧波檢測中，電流有功分量ip1補償前后動態(tài)變化曲線，如圖3.13所示。圖3.13諧波提取補償前后ip1波形Fig.3.13Ip1waveformbeforeandafterharmonicextractioncompensation系統(tǒng)被測電流與諧波檢測所得基波電流補償前后波形，如圖3.14所示。圖3.14A相被測電流與提取基波電流波形Fig.3.14PhaseAmeasuredcurrentandextractedfundamentalcurrentwaveform從圖3.13與圖3.14可得，三相電壓平衡且負載恒定時，在諧波提取初始階段，ip1變化情況與補償前相比較，補償后的ip1變化是明顯加快，其從約12ms動態(tài)響應時間提高至了約6ms，縮短了響應時間，讓基波電流的響應明顯加快；同時，使得被測電流與提取基波電流的波形重合度提高，最終使得所提取的指令諧波電流精準度。補償前所提取諧波波形，如圖3.15所示；補償后所提取諧波波形，如圖3.16所示。圖3.15諧波提取補償前A相諧波波形Fig.3.15A-phaseharmonicwaveformbeforeharmonicextractionandcompensation
【參考文獻】：
期刊論文
[1]計及碳排約束的跨國電力互聯(lián)網(wǎng)新能源消納分析[J]. 楊青潤,丁濤,文亞,寧葉,張赟. 智慧電力. 2019(10)
[2]國網(wǎng)為世界電力能源發(fā)展樹立榜樣[J]. 變壓器. 2019(08)
[3]關于新能源發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的應用[J]. 劉洪立. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2019(06)
[4]電力系統(tǒng)諧波對繼電保護的影響[J]. 封穎. 山東工業(yè)技術. 2018(10)
[5]電力系統(tǒng)電能質量分析方法的探析[J]. 俞友誼. 居舍. 2017(26)
[6]新型不對稱三電平四橋臂Z源逆變器的SVPWM算法[J]. 周殿祖,魏金成,邱曉初,馬黎,劉虹利,居同. 電子技術應用. 2017(09)
[7]電能質量分析與治理系統(tǒng)[J]. 電氣應用. 2017(17)
[8]現(xiàn)代電能質量問題分析[J]. 宮文秀. 科技風. 2017(10)
[9]關于智能電網(wǎng)的清潔能源并網(wǎng)技術標準的研究[J]. 吳爭. 中國標準化. 2016(15)
[10]智能電網(wǎng)及其關鍵技術綜述[J]. 宋昭. 城市建設理論研究(電子版). 2016(25)
博士論文
[1]分布式電源接入對配電網(wǎng)電能質量的影響及應對策略研究[D]. 施燁.東南大學 2016
[2]基于LCL濾波的并聯(lián)有源電力濾波器關鍵技術研究[D]. 曾爭.浙江大學 2015
[3]大型光伏電站電能質量分析與補償系統(tǒng)研究[D]. 謝寧.湖南大學 2015
[4]三相四線制并聯(lián)有源濾波器若干問題的研究[D]. 邱曉初.西南交通大學 2014
[5]并聯(lián)型有源電力濾波器諧波抑制性能優(yōu)化技術研究[D]. 劉聰.華中科技大學 2014
[6]有源電力濾波器若干關鍵技術研究[D]. 吳勇.華中科技大學 2007
碩士論文
[1]配電網(wǎng)節(jié)能與提高電能質量技術研究[D]. 吳陽.山東大學 2018
[2]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
[3]并聯(lián)型有源電力濾波器若干關鍵技術研究[D]. 徐鵬.浙江大學 2018
[4]電力市場化改革對中國可再生能源發(fā)電影響的定量化分析[D]. 張春成.華北電力大學(北京) 2017
[5]并聯(lián)APF諧波電流控制算法的研究[D]. 鮑祿山.西南交通大學 2016
[6]三相并聯(lián)有源電力濾波器的預測電流控制方法研究[D]. 段娟鳳.湖南大學 2016
[7]有源電力濾波器諧波檢測與控制策略的研究[D]. 賀永平.西南交通大學 2016
[8]基于自適應滯環(huán)SVPWM控制方法的有源電力濾波器的研究[D]. 陸江華.武漢理工大學 2016
[9]火力發(fā)電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 李卿.西安科技大學 2015
[10]電力系統(tǒng)電能質量檢測與綜合評估方法研究[D]. 桂婷.燕山大學 2013
本文編號：3531667
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