四橋臂有源濾波器諧波檢測與電流補償策略研究
本文關(guān)鍵詞:四橋臂有源濾波器諧波檢測與電流補償策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,從日常生活到工業(yè)生產(chǎn)都已經(jīng)離不開電能,同時大量的非線性負載接入到電網(wǎng)中,極大的降低了電網(wǎng)的電能質(zhì)量,特別是三相四線制低壓供電系統(tǒng)中的三相不平衡問題和諧波問題日益嚴重。三相四橋臂式有源濾波器能夠通過直接與諧波源并聯(lián),來有效減少諧波源向電網(wǎng)側(cè)注入的諧波,改善低壓系統(tǒng)中諧波和不平衡問題,同時還具有無功補償?shù)墓δ。本文針對四橋臂有源濾波器的諧波提取算法和補償電流控制策略兩方面關(guān)鍵技術(shù)展開了研究。實時、精確的諧波提取算法是有源電力濾波器能夠取得理想補償效果的前提。本文在研究FBD諧波檢測算法和廣義積分器諧波檢測算法的基礎(chǔ)上,引入了將兩種檢測算法相結(jié)合的方法。即先利用廣義積分器提取基波電壓正序分量相位信息,再利用FBD功率理論提取基波電流分量和諧波電流分量。通過軟件仿真驗證了所提算法在電壓畸變及頻率波動時依然能夠有效提取出基波電流分量,并且所提算法能夠改善原FBD算法在負載突變時相位延遲問題。實時、無誤差的電流補償策略是有源電力濾波器能夠取得理想補償效果的重要保障。本文引入一種新型的重復(fù)控制器內(nèi)模,將其應(yīng)用于四橋臂有源濾波器的補償電流控制環(huán)節(jié),理論推導了該重復(fù)控制器內(nèi)模參數(shù),并通過軟件仿真驗證了這種內(nèi)置新型重復(fù)控制器的方法能夠有效解決原重復(fù)控制策略工作在臨界穩(wěn)定狀態(tài)的缺點。當電網(wǎng)頻率波動時該方法不能有效的補償諧波電流,分析原因后引入FIR濾波器來改進重復(fù)控制器內(nèi)模,設(shè)計了FIR濾波器參數(shù),并通過性能分析和軟件仿真驗證了這種內(nèi)置FIR濾波器的重復(fù)控制電流補償策略在電網(wǎng)頻率波動時也能夠有效補償諧波電流,提高了基于重復(fù)控制電流補償策略在頻率波動時的適應(yīng)性。為下一步驗證諧波電流檢測算法和電流補償算法的可行性和有效性,對三相四橋臂有源濾波器實驗平臺進行了總體設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】:四橋臂有源濾波器 FBD算法 廣義積分器 重復(fù)控制 FIR濾波器
【學位授予單位】:江西理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN713.8;TM761
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-15
- 1.1 選題背景及意義8-10
- 1.1.1 諧波源與諧波危害8-9
- 1.1.2 諧波標準9-10
- 1.2 抑制諧波措施10-12
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
- 第二章 四橋臂APF數(shù)學模型與相關(guān)算法研究15-26
- 2.1 APF原理與拓撲結(jié)構(gòu)15-17
- 2.2 四橋臂APF數(shù)學模型17-18
- 2.3 諧波電流檢測算法研究18-21
- 2.4 補償電流控制策略研究21-25
- 2.5 本章小結(jié)25-26
- 第三章 FBD諧波電流檢測算法改進研究26-41
- 3.1 FBD諧波檢測算法研究26-35
- 3.1.1 FBD功率理論分析26-28
- 3.1.2 FBD功率理論在諧波檢測中的應(yīng)用28-31
- 3.1.3 FBD諧波檢測算法仿真分析31-35
- 3.2 廣義積分器諧波檢測算法研究35-36
- 3.2.1 廣義積分器原理分析35
- 3.2.2 廣義積分器諧波檢測算法分析35-36
- 3.3 FBD諧波檢測算法改進研究36-40
- 3.3.1 FBD諧波檢測算法改進36-38
- 3.3.2 改進算法仿真分析38-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第四章 頻率自適應(yīng)重復(fù)控制電流補償策略研究41-58
- 4.1 四橋臂APF重復(fù)控制電流補償策略研究41-44
- 4.1.1 重復(fù)控制器原理分析41-42
- 4.1.2 四橋臂APF重復(fù)控制電流補償策略研究42-44
- 4.2 新型重復(fù)控制策略參數(shù)設(shè)計與仿真分析44-50
- 4.2.1 參數(shù)設(shè)計45-47
- 4.2.3 仿真分析47-50
- 4.3 頻率自適應(yīng)重復(fù)控制策略研究50-55
- 4.3.1 頻率波動對補償效果的影響50
- 4.3.2 頻率自適應(yīng)重復(fù)控制器研究50-51
- 4.3.3 FIR濾波器參數(shù)設(shè)計51-53
- 4.3.4 FIR濾波器性能分析53-55
- 4.4 頻率自適應(yīng)重復(fù)控制策略仿真分析55-57
- 4.5 本章小結(jié)57-58
- 第五章 四橋臂APF系統(tǒng)設(shè)計58-63
- 5.1 主電路設(shè)計58-59
- 5.2 控制系統(tǒng)設(shè)計59-60
- 5.3 軟件設(shè)計60-62
- 5.4 保護措施62
- 5.5 本章小結(jié)62-63
- 第六章 總結(jié)與展望63-65
- 6.1 總結(jié)63
- 6.2 展望63-65
- 參考文獻65-68
- 致謝68-69
- 攻讀學位期間的研究成果69-70
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