在我國工業(yè)和城鎮(zhèn)化進程中,電力事業(yè)取得了長足的發(fā)展,但是由于大量電力電子裝置的廣泛應用,輸配電環(huán)節(jié)和用電終端的非線性負載大量增加,引起電網(wǎng)電流、電壓波形畸變,造成電網(wǎng)的諧波污染,影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,因此改善電能質(zhì)量,提高電網(wǎng)功率因數(shù),已經(jīng)成為電力行業(yè)迫切需要解決的重要課題。并聯(lián)有源電力濾波器（Active Power Filter, APF）是一種電能質(zhì)量綜合治理裝置,能夠?qū)﹄娋W(wǎng)諧波、無功、不平衡等電能質(zhì)量問題綜合治理。與傳統(tǒng)的無源補償裝置相比,APF具有穩(wěn)態(tài)補償精度高、動態(tài)響應速度快、補償方式靈活、不易與電網(wǎng)產(chǎn)生諧振等優(yōu)點,對改善電網(wǎng)電能質(zhì)量、保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠發(fā)揮重要作用。本研究圍繞基于LCL濾波的并聯(lián)有源電力濾波器的若干關(guān)鍵技術(shù)問題進行深入研究和探討。首先,建立了基于LCL濾波的APF在各坐標系下的連續(xù)時間模型。在此基礎上,詳細地分析了APF三相PWM逆變橋在不同采樣和調(diào)制方式的延時及其影響。其次,對LCL濾波器的特性進行了分析,闡述了LCL濾波器無源阻尼方法的特征及其相應的改進措施,通過控制框圖等效變換法,推導了基于狀態(tài)變量反饋的LCL濾波器有源阻尼方法,并分析了其變... 

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電網(wǎng)諧波問題及治理
        1.2.1 諧波的產(chǎn)生及其危害
        1.2.2 諧波抑制方法
    1.3 有源電力濾波器發(fā)展概述與分類
        1.3.1 有源電力濾波器發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
        1.3.2 有源電力濾波器的分類及拓撲
    1.4 并聯(lián)有源電力濾波器的關(guān)鍵技術(shù)和研究現(xiàn)狀
        1.4.1 諧波檢測技術(shù)
        1.4.2 并網(wǎng)同步鎖相技術(shù)
        1.4.3 APF輸出濾波器
        1.4.4 LCL濾波器諧振阻尼方法
        1.4.5 APF電流控制策略
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于LCL濾波的APF系統(tǒng)模型
    2.1 三相有源電力濾波器數(shù)學模型
        2.1.1 APF的基本工作原理和功能
        2.1.2 基于LCL濾波的APF數(shù)學模型
    2.2 PWM變換器延遲及其影響分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于LCL濾波的APF諧振阻尼方法
    3.1 引言
    3.2 LCL濾波器原理與特性
    3.3 LCL濾波器阻尼方法分析
        3.3.1 無源阻尼方法分析及其改進措施
        3.3.2 有源阻尼方法分析
    3.4 無電容電流傳感器的源側(cè)電流阻尼控制方法
        3.4.1 傳統(tǒng)的LCL型APF控制方法
        3.4.2 源側(cè)電流控制的等效變換推導與分析
        3.4.3 電流雙環(huán)控制策略
        3.4.4 實驗驗證與分析
    3.5 基于單網(wǎng)側(cè)電感電流反饋的LCL無阻尼控制方法
        3.5.1 逆變器側(cè)電流反饋和網(wǎng)側(cè)電感電流反饋控制方法對比分析
        3.5.2 單網(wǎng)側(cè)電感電流反饋無阻尼控制方法的穩(wěn)定分析
        3.5.3 實驗驗證與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 高性能諧波電流控制方法
    4.1 引言
    4.2 具有快速暫態(tài)響應的APF重復控制策略
        4.2.1 重復控制的基本原理
        4.2.2 重復控制器的結(jié)構(gòu)
        4.2.3 快速暫態(tài)響應重復控制方法
        4.2.4 補償校正器設計
        4.2.5 實驗驗證與分析
    4.3 基于降階廣義積分器的APF選擇性諧波補償算法
        4.3.1 降階廣義積分器
        4.3.2 ROGI相序解耦特性
        4.3.3 改進型ROGI及其離散化實現(xiàn)
        4.3.4 選擇性諧波補償策略
        4.3.5 實驗驗證與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 惡劣電網(wǎng)條件下的同步鎖相方法
    5.1 引言
    5.2 電網(wǎng)電壓畸變情況下的鎖相環(huán)建模
        5.2.1 電網(wǎng)電壓畸變情況下的三相電壓矢量
        5.2.2 SRF-PLL基本原理與小信號模型
    5.3 適用于電網(wǎng)畸變條件下的頻率自適應MA-PLL
        5.3.1 滑動平均濾波器特性
        5.3.2 頻率自適應滑動平均濾波器鎖相環(huán)
        5.3.3 參數(shù)設計與選取
        5.3.4 實驗驗證與分析
    5.4 具有快速動態(tài)響應的改進型MA-PLL
        5.4.1 改進型滑動平均濾波器
        5.4.2 具有快動態(tài)響應的改進滑動平均濾波鎖相環(huán)
        5.4.3 實驗驗證與分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻
附錄
攻讀博士學位期間科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]有源電力濾波器精確反饋線性化準滑模變結(jié)構(gòu)控制[J]. 楊龍月,劉建華,王崇林.  中國電機工程學報. 2014(33)
[2]并聯(lián)有源濾波器LCL濾波器特性分析及設計方法[J]. 侯睿,武健,徐殿國.  電工技術(shù)學報. 2014(10)
[3]無負載側(cè)諧波檢測的有源濾波器自適應預測算法[J]. 張宸宇,梅軍,鄭建勇,郭邵卿,周福舉.  電力自動化設備. 2014(06)
[4]基于自適應原理的改進型FBD諧波電流檢測算法[J]. 施燁,吳在軍,竇曉波,胡敏強,趙波.  電網(wǎng)技術(shù). 2014(04)
[5]基于極點配置的LCL濾波并網(wǎng)逆變器電流控制策略[J]. 許津銘,謝少軍,唐婷.  電力系統(tǒng)自動化. 2014(03)
[6]改進諧波分次檢測結(jié)合集中電流環(huán)的APF諧波獨立控制實現(xiàn)[J]. 曹武,江楠,劉康禮,趙劍鋒.  中國電機工程學報. 2014(03)
[7]消除直流分量影響的并網(wǎng)變流器同步參考坐標系鎖相環(huán)方法[J]. 杜雄,劉延東,孫鵬菊,周雒維.  電工技術(shù)學報. 2013(12)
[8]基于頻率自適應廣義積分控制器選擇性諧波電流控制策略[J]. 謝川,賀超,閆輝,楊華,陳國柱.  電工技術(shù)學報. 2013(09)
[9]逆變器側(cè)電流反饋的LCL濾波并網(wǎng)逆變器參數(shù)設計[J]. 闞加榮,謝少軍,吳云亞,姚志壘,胡國文,陳榮.  電力系統(tǒng)自動化. 2013(17)
[10]基于改進型自適應鎖相環(huán)的特定次諧波補償算法在APF中的應用[J]. 劉揚,譚國俊.  電工技術(shù)學報. 2013(05)

博士論文
[1]數(shù)字控制大容量并聯(lián)型APF關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 謝川.浙江大學 2012
[2]高效無功與諧波動態(tài)控制方法及應用研究[D]. 帥智康.湖南大學 2011
[3]電力諧波有源補償新方法的研究[D]. 杜雄.重慶大學 2005



本文編號：3691459