三相四線制三電平有源電力濾波器控制策略的研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-30 01:41
隨著科技的發(fā)展,非線性負(fù)載在各行各業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。這些負(fù)載產(chǎn)生了大量的諧波,由此引發(fā)的電能質(zhì)量問(wèn)題引起了人們廣泛的關(guān)注。為了解決電能質(zhì)量問(wèn)題,有源電力濾波器(APF)的相關(guān)概念被提出來(lái)。隨著研究的深入,APF逐步成為了諧波治理,改善電能質(zhì)量的主要手段,受到人們的大量青睞。在人們?nèi)粘I钪袕V泛應(yīng)用的三相四線制系統(tǒng),普遍存在著諧波、零序電流沖擊以及三相不平衡問(wèn)題,所以探究相關(guān)的治理方案具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。本文首先介紹了APF的研究背景和意義,之后詳細(xì)論述了APF的工作原理以及結(jié)構(gòu)組成,并針對(duì)三相四線制三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析與數(shù)學(xué)建模,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了APF諧波提取算法和系統(tǒng)控制策略的分析與研究。對(duì)于諧波檢測(cè)算法,本文在介紹了現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的ip-iq算法,然后將其應(yīng)用于APF指令電流提取中,并在MATLAB中搭建了相關(guān)的仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)在分析了不同的控制策略之后,應(yīng)用前饋通道、PI控制和重復(fù)控制等相關(guān)技術(shù),建立了雙閉環(huán)系統(tǒng)。電壓外環(huán)使用PI控制策略對(duì)直流側(cè)電壓進(jìn)行控制,而電流內(nèi)環(huán)則采用“PI控制+嵌入式重復(fù)控制”的復(fù)合控制策略。此外本文還詳細(xì)說(shuō)...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 諧波的產(chǎn)生以及危害
1.2 諧波的抑制措施
1.3 有源電力濾波器概述
1.3.1 有源電力濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 有源電力濾波器的分類
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 有源濾波器的工作原理與系統(tǒng)模型
2.1 有源電力濾波器的基本原理
2.1.1 APF的系統(tǒng)框圖
2.1.2 APF的工作原理
2.2 三相四線制三電平APF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 三相四線制APF數(shù)學(xué)模型
2.3.1 三相靜止坐標(biāo)系(abc坐標(biāo)系)下模型
2.3.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d-q-0 坐標(biāo)系)下模型
2.4 本章小結(jié)
第三章 三相四線制APF諧波電流檢測(cè)與分析
3.1 諧波檢測(cè)理論概述
3.2 瞬時(shí)無(wú)功功率理論及演化算法
3.2.1 瞬時(shí)無(wú)功功率理論
3.2.2 p-q法實(shí)現(xiàn)指令電流提取
3.2.3 ip-iq法檢測(cè)諧波電流
3.3 諧波檢測(cè)算法仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 有源濾波器控制理論研究
4.1 電流跟蹤控制策略
4.1.1 基于PI理論的電流控制方法
4.1.2 重復(fù)控制器
4.1.3 基于PI+重復(fù)控制的復(fù)合控制系統(tǒng)
4.2 補(bǔ)償器S(z)的設(shè)計(jì)
4.3 直流側(cè)電壓控制
4.3.1 直流側(cè)穩(wěn)壓控制
4.3.2 直流側(cè)均壓控制
4.4 本章小結(jié)
第五章 有源濾波器系統(tǒng)仿真與工程實(shí)現(xiàn)
5.1 APF系統(tǒng)仿真模型
5.2 控制策略仿真對(duì)比
5.2.1 未對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)的電網(wǎng)電流
5.2.2 單獨(dú)PI控制仿真結(jié)果
5.2.3 PI控制和重復(fù)控制復(fù)合控制系統(tǒng)仿真
5.3 不同環(huán)境條件下的仿真結(jié)果
5.3.1 三相負(fù)載不平衡時(shí)的仿真結(jié)果
5.3.2 APF濾波器動(dòng)態(tài)特性
5.4 工程實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3889250
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 諧波的產(chǎn)生以及危害
1.2 諧波的抑制措施
1.3 有源電力濾波器概述
1.3.1 有源電力濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 有源電力濾波器的分類
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 有源濾波器的工作原理與系統(tǒng)模型
2.1 有源電力濾波器的基本原理
2.1.1 APF的系統(tǒng)框圖
2.1.2 APF的工作原理
2.2 三相四線制三電平APF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 三相四線制APF數(shù)學(xué)模型
2.3.1 三相靜止坐標(biāo)系(abc坐標(biāo)系)下模型
2.3.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d-q-0 坐標(biāo)系)下模型
2.4 本章小結(jié)
第三章 三相四線制APF諧波電流檢測(cè)與分析
3.1 諧波檢測(cè)理論概述
3.2 瞬時(shí)無(wú)功功率理論及演化算法
3.2.1 瞬時(shí)無(wú)功功率理論
3.2.2 p-q法實(shí)現(xiàn)指令電流提取
3.2.3 ip-iq法檢測(cè)諧波電流
3.3 諧波檢測(cè)算法仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 有源濾波器控制理論研究
4.1 電流跟蹤控制策略
4.1.1 基于PI理論的電流控制方法
4.1.2 重復(fù)控制器
4.1.3 基于PI+重復(fù)控制的復(fù)合控制系統(tǒng)
4.2 補(bǔ)償器S(z)的設(shè)計(jì)
4.3 直流側(cè)電壓控制
4.3.1 直流側(cè)穩(wěn)壓控制
4.3.2 直流側(cè)均壓控制
4.4 本章小結(jié)
第五章 有源濾波器系統(tǒng)仿真與工程實(shí)現(xiàn)
5.1 APF系統(tǒng)仿真模型
5.2 控制策略仿真對(duì)比
5.2.1 未對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)的電網(wǎng)電流
5.2.2 單獨(dú)PI控制仿真結(jié)果
5.2.3 PI控制和重復(fù)控制復(fù)合控制系統(tǒng)仿真
5.3 不同環(huán)境條件下的仿真結(jié)果
5.3.1 三相負(fù)載不平衡時(shí)的仿真結(jié)果
5.3.2 APF濾波器動(dòng)態(tài)特性
5.4 工程實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3889250
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