本文關(guān)鍵詞：二極管鉗位型三電平電容中點式APF關(guān)鍵控制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 三電平APF i_p-i_q-i_0諧波檢測 改進型直流濾波 三電平SVPWM 中點電位平衡

【摘要】：隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,越來越多的非線性負載在電網(wǎng)中得到廣泛的應用。然而,隨之而來的大量諧波及無功污染對電網(wǎng)造成嚴重影響,影響并網(wǎng)設(shè)備的正常運行。因此,有源濾波器作為動態(tài)抑制諧波和補償無功的電力電子裝置,受到廣泛的關(guān)注。同時,多電平技術(shù)不斷發(fā)展,相比于傳統(tǒng)兩電平有源濾波器,三電平結(jié)構(gòu)具有輸出電壓波形質(zhì)量高,開關(guān)損耗小,開關(guān)器件應力低,節(jié)約成本等優(yōu)勢。因此三電平有源濾波器作為治理電能質(zhì)量的有效手段已經(jīng)成為近年來的研究熱點。本文首先闡述了研究本課題的現(xiàn)實意義,分析了國內(nèi)外對于三電平有源濾波器的研究現(xiàn)狀。其次,本文對三電平二極管鉗位型三相四線制有源濾波器的兩種拓撲進行了簡要的介紹,分析了二極管鉗位型電容中點式有源濾波器的控制方式及具體的三電平變換器工作模態(tài)。在理論分析的基礎(chǔ)上,建立了abc坐標系下合dq0坐標系下的數(shù)學模型。再次,二極管鉗位型三電平電容中點式有源濾波器的關(guān)鍵技術(shù)主要包括三方面,即諧波檢測技術(shù),PWM調(diào)制技術(shù)以及中點平衡控制策略�；趥鹘y(tǒng)三相三線制諧波檢測方法,詳細分析了適用于三相四線制ip-iq-i0檢測法及p-q-r檢測法,針對檢測方法中直流濾波器LPF的固有缺陷,提出了改進型的直流濾波環(huán)節(jié),在系統(tǒng)三相平衡及三相不平衡情況下進行性能分析,指出改進型直流濾波環(huán)節(jié)可以明顯降低檢測延時及超調(diào),并通過仿真驗證�；趥鹘y(tǒng)的兩電平SVPWM調(diào)制技術(shù),針對三電平結(jié)構(gòu)重點分析了三電平空間電壓SVPWM調(diào)制的原理和實現(xiàn)過程,給出了仿真模型以及仿真波形并進行分析。此外,分析了中點電位不平衡的原因,并在三電平SVPWM調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)上,分析了長中短矢量對于中點點位的影響,提出了通過調(diào)整正負短矢量的作用時間平衡中點電位的控制方法,并搭建了Simulink仿真模型進行驗證。最后,在原理分析以及仿真驗證的基礎(chǔ)上,設(shè)計了二極管鉗位型三電平電容中點式有源濾波器的實驗樣機,詳細闡述并分析了硬件主電路的工作原理,并進行參數(shù)設(shè)計和器件選型,分析了系統(tǒng)控制模塊的功能以及工作原理。隨后對系統(tǒng)軟件進行設(shè)計,工作流程等。對試驗樣機與實驗設(shè)備進行介紹,并且詳細分析了實驗波形,驗證了本文所提方法的準確性。
【關(guān)鍵詞】：三電平APF i_p-i_q-i_0諧波檢測 改進型直流濾波 三電平SVPWM 中點電位平衡
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM761
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 課題的研究意義與背景10-11
• 1.2.1 諧波產(chǎn)生的原因及危害10-11
• 1.2.2 課題的研究意義11
• 1.3 三相四線制有源濾波器拓撲11-13
• 1.4 三電平有源濾波器的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排14-16
• 第二章 三電平電容中點式有源濾波器拓撲建模16-24
• 2.1 三電平三相四線制有源濾波器拓撲16-17
• 2.1.1 二極管鉗位型電容中點式拓撲結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.2 二極管鉗位型三相四橋臂拓撲結(jié)構(gòu)17
• 2.2 三電平電容中點式有源濾波器工作原理17-19
• 2.2.1 三電平電容中點式有源濾波器控制流程17-18
• 2.2.2 三電平有源濾波器工作模態(tài)18-19
• 2.3 三電平有源濾波器數(shù)學模型19-22
• 2.3.1 abc坐標系下的電容中點式有源濾波器數(shù)學模型19-21
• 2.3.2 dq0坐標系下的電容中點式有源濾波器數(shù)學模型21-22
• 2.4 三電平與兩電平拓撲對比22
• 2.5 本章小結(jié)22-24
• 第三章 諧波電流檢測方法研究24-36
• 3.1 常見的諧波檢測技術(shù)24-25
• 3.1.1 基于FFT的諧波檢測法24
• 3.1.2 自適應電流檢測法24-25
• 3.1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電流檢測法25
• 3.1.4 基于Fyrze時域分析的有功電流分離法25
• 3.2 三相三線制系統(tǒng)中瞬時無功功率理論的諧波檢測法25-28
• 3.2.1 i_p-i_q檢測法25-27
• 3.2.2 d-q檢測法27-28
• 3.3 三相四線制系統(tǒng)中諧波檢測方法28-33
• 3.3.1 i_p-i_q-i_0檢測法28-31
• 3.3.2 p-q-r檢測法31-33
• 3.4 改進型諧波檢測方法33-35
• 3.4.1 改進型直流濾波環(huán)節(jié)33-34
• 3.4.2 仿真結(jié)果對比34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 電容中點式三相四線制有源濾波器控制策略研究36-56
• 4.1 三電平SPWM調(diào)制策略36-37
• 4.2 電壓空間矢量SVPWM調(diào)制37-47
• 4.2.1 兩電平SVPWM調(diào)制37-41
• 4.2.2 三電平SVPWM調(diào)制41-47
• 4.3 中點電壓平衡策略47-51
• 4.3.1 中點電壓不平衡的原因47-49
• 4.3.2 中點電壓平衡控制49-51
• 4.4 仿真驗證51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第五章 硬件電路設(shè)計及實驗驗證56-64
• 5.1 主電路設(shè)計56-57
• 5.2 系統(tǒng)器件選型及參數(shù)設(shè)計57-59
• 5.2.1 直流側(cè)電容設(shè)計57
• 5.2.2 交流電感設(shè)計57-59
• 5.3 控制回路設(shè)計59-60
• 5.4 樣機軟件設(shè)計60-61
• 5.5 樣機實驗61-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 研究工作總結(jié)64-65
• 6.2 未來工作展望65-66
• 致謝66-68
• 參考文獻68-72
• 作者簡介72

【參考文獻】

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本文編號：1017644