本文關(guān)鍵詞：有源電力濾波器諧波檢測與控制策略的研究

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【摘要】：隨著電力電子非線性裝置的大量使用,電力系統(tǒng)諧波污染問題日益嚴重。有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)以其在諧波補償方面的良好性能,得到了人們廣泛的關(guān)注。APF的主要研究內(nèi)容包括：負載電流諧波分量的檢測和諧波補償電流的跟蹤控制。本文以三相并聯(lián)型有源電力濾波器為對象,對其上述兩方面的關(guān)鍵技術(shù)進行研究�；谒矔r無功功率理論的p-q檢測法、ip-iq檢測法在諧波檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。p-q法僅在三相電壓對稱且無畸變時能準確檢測出諧波及無功電流,ip-iq法在三相電壓不對稱和畸變條件下均能準確檢測出基波正序電流,但在電壓不對稱條件下檢測出的基波正序有功電流存在誤差。本文提出一種基于旋轉(zhuǎn)因子的ip-iq基波正序有功電流改進檢測方法。利用旋轉(zhuǎn)向量理論得出了三相電壓不對稱條件下傳統(tǒng)ip-iq檢測法的誤差矢量信息,對其進行誤差校正,從而獲取了準確的基波正序有功電流。網(wǎng)側(cè)電流控制方式不需要檢測負載諧波電流,控制過程中網(wǎng)側(cè)電流會對補償電流指令產(chǎn)生反饋作用,屬于閉環(huán)控制的范疇,因而具有較高的補償精度。但網(wǎng)側(cè)電流控制方式只能通過電壓外環(huán)來調(diào)節(jié)電流的有功輸出,負載突變時易造成直流側(cè)電容電壓的大幅波動且動態(tài)性能較差。本文采用一種基于無差拍控制的網(wǎng)側(cè)電流直接控制方法,無差拍控制在αβ坐標系下實現(xiàn),避免了復雜的多重解耦控制算法。介紹了線性預測法、重復預測法、自適應(yīng)預測法,分別將其與無差拍控制結(jié)合起來應(yīng)用到有源濾波器網(wǎng)側(cè)電流無差拍控制中,改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能。最后,在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了系統(tǒng)的仿真模型,對本文所提方法進行仿真驗證。仿真實驗結(jié)果表明本文提出的ip-iq改進檢測法可以準確檢測三相電壓不對稱下負載電流的基波正序有功分量。本文采用的基于無差拍控制的有源電力濾波器網(wǎng)側(cè)電流控制法提高了系統(tǒng)的補償精度,并且在負載突變工況下,具有良好的動態(tài)特性。
【關(guān)鍵詞】：有源電力濾波器 諧波檢測 網(wǎng)側(cè)電流控制 無差拍控制 電流預測
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM761;TN713.8
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 諧波的危害及治理11-13
• 1.1.1 諧波問題概述11-12
• 1.1.2 諧波的危害12-13
• 1.1.3 諧波的治理13
• 1.2 有源電力濾波器13-18
• 1.2.1 有源電力濾波器的發(fā)展13-14
• 1.2.2 有源濾波器的工作原理14-15
• 1.2.3 有源濾波器的分類15-17
• 1.2.4 有源濾波器的控制策略17-18
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 APF的諧波檢測方法19-31
• 2.1 基于瞬時無功功率檢測法19-25
• 2.1.1 瞬時無功功率理論20-21
• 2.1.2 p-q檢測法21-24
• 2.1.3 ip-iq檢測法24-25
• 2.2 改進檢測法25-30
• 2.2.1 基于旋轉(zhuǎn)因子的誤差分析26-28
• 2.2.2 誤差角的求取28-29
• 2.2.3 改進檢測法29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于網(wǎng)側(cè)電流控制的有源電力濾波器31-47
• 3.1 網(wǎng)側(cè)電流控制法31-35
• 3.1.1 諧波檢測的不必要性31-32
• 3.1.2 電流控制的等效性32-34
• 3.1.3 網(wǎng)側(cè)電流控制法原理34-35
• 3.2 網(wǎng)側(cè)電流直接控制的APF數(shù)學模型35-36
• 3.3 網(wǎng)側(cè)電流控制法性能分析36-39
• 3.3.1 電流環(huán)模型36-37
• 3.3.2 電壓環(huán)模型37-39
• 3.4 網(wǎng)側(cè)電流無差拍控制法39-43
• 3.5 指令電流預測43-46
• 3.5.1 線性預測法43-44
• 3.5.2 重復預測法44-45
• 3.5.3 自適應(yīng)預測法45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 有源電力濾波器的設(shè)計與仿真47-63
• 4.1 系統(tǒng)仿真參數(shù)選擇47-48
• 4.1.1 直流側(cè)電容電壓的確定47
• 4.1.2 直流側(cè)電容的選擇47
• 4.1.3 交流側(cè)電感值的選取47-48
• 4.2 諧波檢測仿真48-55
• 4.2.1 負載電流分析48-49
• 4.2.2 p-q檢測法49-52
• 4.2.3 ip-iq檢測法52-53
• 4.2.4 改進檢測法53-55
• 4.3 網(wǎng)側(cè)電流控制仿真55-62
• 4.3.1 PI控制仿真55-56
• 4.3.2 線性預測法無差拍控制56-58
• 4.3.3 重復預測法無差拍控制58-60
• 4.3.4 自適應(yīng)預測法無差拍控制60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-70
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文70

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1 李敏;武小紅;郭先定;;基于小波多分辨率分析的電網(wǎng)諧波檢測法[J];電氣應(yīng)用;2006年01期

2 陸永平;楊貴杰;;對“三次諧波檢測法”的錯誤的辨正[J];微電機(伺服技術(shù));2006年03期

3 周林;甘元興;;一種新型諧波檢測法研究[J];電力電子技術(shù);2006年05期

4 何光普;張建平;李敏;;一種高精度電力諧波檢測法[J];微計算機信息;2007年22期

5 曲軼龍;譚偉璞;馬W，

本文編號：713914