在電力系統(tǒng)中安裝有源電力濾波器（Active Power Filter,APF）不僅能夠減小負(fù)載電流對(duì)電網(wǎng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的干擾,而且有效提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量,保證電網(wǎng)中敏感負(fù)載的正常運(yùn)行,提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。復(fù)合型APF能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)型APF與并聯(lián)型APF的全部功能,并且減小直流側(cè)的儲(chǔ)能要求,減小電容體積與成本,具有較好發(fā)展前景。在中高壓配電網(wǎng)中,傳統(tǒng)APF中工頻變壓器的引入?yún)s會(huì)增大APF系統(tǒng)的體積,降低了系統(tǒng)功率密度,提高了安裝場(chǎng)地要求,為解決這一問(wèn)題,本文提出一種新型復(fù)合型APF系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)的改進(jìn)型系統(tǒng)控制策略,進(jìn)一步降低系統(tǒng)體積,并有效提高系統(tǒng)直流母線穩(wěn)定性。本文針對(duì)中高壓場(chǎng)合下APF系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)開展研究,主要內(nèi)容如下:首先,對(duì)APF的基本工作原理進(jìn)行了分析,對(duì)串聯(lián)型APF與并聯(lián)型APF在運(yùn)行中涉及到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了概括闡述,包括兩種諧波分量提取方法,三種補(bǔ)償信號(hào)參考值的產(chǎn)生方法以及三種諧波跟蹤控制器,并對(duì)各關(guān)鍵技術(shù)所涉及的多種方法進(jìn)行了分析與對(duì)比。第二,分析了中高壓應(yīng)用場(chǎng)合下傳統(tǒng)復(fù)合型APF的結(jié)構(gòu)與控制。首先對(duì)復(fù)合型APF的“背靠背”結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行了分析,“背靠背”結(jié)構(gòu)中包括... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于分布式電源的智能配電網(wǎng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4再次，在追求環(huán)保的今日今時(shí)，電網(wǎng)環(huán)境也需要得到保護(hù)，首先是保證接入電網(wǎng)的任何裝置都具有電網(wǎng)友好性，從而能夠在幫助電網(wǎng)擴(kuò)容和提高靈活性與智能性的同時(shí)，不降低其魯棒性[25]。有關(guān)諧波問(wèn)題的研究可以劃分為四個(gè)方面：1）與諧波有關(guān)的功率定義和功率理論的研究；2）諧波分析以及諧波影響和危害的分析；3）諧波的補(bǔ)償和抑制；4）與諧波有關(guān)的測(cè)量問(wèn)題和限制諧波標(biāo)準(zhǔn)的研究。本文中重點(diǎn)關(guān)注第1點(diǎn)與第3點(diǎn)的內(nèi)容，將從諧波的檢測(cè)與治理方面展開討論與研究。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1諧波治理的研究現(xiàn)狀為了保證智能配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證分布式電源的友好入網(wǎng)，保證敏感負(fù)載的正常運(yùn)行，電能質(zhì)量治理技術(shù)的研究十分關(guān)鍵。目前，主要有三種途徑可用于解決智能配電網(wǎng)諧波污染問(wèn)題[26]：(1)諧波源處實(shí)現(xiàn)治理，將諧波阻斷在入網(wǎng)口，即在諧波源的諧波傳輸路徑上或者諧波源附近安裝諧波補(bǔ)償裝置；(2)對(duì)部分諧波源，比如電力電子裝置來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)主動(dòng)抑制，使其產(chǎn)生的諧波減少甚至不產(chǎn)生諧波；(3)在諧波傳播過(guò)程中，即在傳輸線上有必要的地方進(jìn)行諧波抑制與補(bǔ)償。這部分補(bǔ)償裝置主要添加在電網(wǎng)側(cè)，與方案（2）相比，可有效抑制配電網(wǎng)傳輸線中諧波的傳播放大。由于方案（2）不能抑制諧波在傳輸線上的傳播放大，因此不適合作為諧波抑制的主要手段。因此，基于方案（1）與（3）中的補(bǔ)償原則，進(jìn)行含分布式電源的智能配電網(wǎng)諧波管理研究，出現(xiàn)了多種補(bǔ)償裝置。(a)(b)(c)(d)(e)圖1-2無(wú)源電力濾波器；（a）單調(diào)諧濾波器；（b）一階高通濾波器；（c）二階高通濾波器；（d）三階高通濾波器；（e）C型濾波器

與（2）中所述類似，APF對(duì)電容儲(chǔ)能的要求低得多，因此，電容的容值很小，電容的體積與重量（與電容額定容量成正相關(guān)）也十分小，提高了電力濾波器系統(tǒng)的功率密度，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，成本也會(huì)進(jìn)一步得到降低[35-37]。1.2.2APF分類根據(jù)APF的補(bǔ)償目標(biāo)，可以將APF分為電流型APF和電壓型APF[25-26]。在含分布式電源的智能配電網(wǎng)中，電流型APF的安裝能夠避免諧波電流源中的諧波電流或無(wú)功電流污染公共母線，其補(bǔ)償目標(biāo)是電流。電壓型APF的安裝能夠避免公共母線上的電壓波動(dòng)影響敏感負(fù)載的正常運(yùn)行，其補(bǔ)償目標(biāo)是電壓。圖1-3電流型（并聯(lián)型）APF安裝方式由于電流型APF在電網(wǎng)中的安裝方式為并聯(lián)，如圖1-3所示，電流型APF又稱為并聯(lián)型APF。圖中虛線框中表示并聯(lián)型APF的內(nèi)部系統(tǒng)，包括用于控制輸出所需要補(bǔ)償?shù)闹C波電流的電壓源型變換器（VoltageSourceConverter，VSC），用于實(shí)現(xiàn)VSC中開關(guān)頻率高頻濾波的LCL濾波器，以及用于實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的工頻變壓器。當(dāng)VSC的電壓等級(jí)可以實(shí)現(xiàn)直接并網(wǎng)時(shí)，工頻變壓器可以省去。當(dāng)VSC電壓等級(jí)較低，無(wú)法直接與電網(wǎng)相連時(shí)，該工頻變壓器用于實(shí)現(xiàn)升壓并網(wǎng)。圖1-3中，APF并網(wǎng)點(diǎn)的左側(cè)為電網(wǎng)電流ig，右側(cè)為諧波電流源負(fù)載電流iL，iAPF為并聯(lián)型APF的輸出電流，通過(guò)控制iAPF，將iL中的諧波抵消，使諧波成分不會(huì)流入ig中，實(shí)現(xiàn)電流諧波的主動(dòng)濾波[38-40]。由于電壓型APF在電網(wǎng)中的安裝方式為串聯(lián)，如圖1-4所示，電壓型APF又稱為串聯(lián)型APF。圖中虛線框中表示串聯(lián)型APF的內(nèi)部系統(tǒng)，包括用于控制輸出所需要補(bǔ)償?shù)闹C波電壓的VSC，用于實(shí)現(xiàn)VSC中開關(guān)頻率高頻濾波的LCL濾波器，用于實(shí)現(xiàn)電壓耦合的工頻變壓器，以及儲(chǔ)能單元。與并聯(lián)型APF不同，串聯(lián)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]級(jí)聯(lián)H橋型動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器最優(yōu)輸出與能量自恢復(fù)策略研究[J]. 段青,盛萬(wàn)興,郭祺,沙廣林,孫勇,張麗.  電網(wǎng)技術(shù). 2020(03)
[2]船舶電壓敏感型負(fù)載穩(wěn)壓設(shè)備電壓補(bǔ)償策略[J]. 孫亮,徐合力,高嵐.  中國(guó)航海. 2019(04)
[3]一種有源電力濾波器的改進(jìn)自適應(yīng)諧波檢測(cè)算法[J]. 張建忠,耿治,徐帥,陳昊.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(20)
[4]抗頻率波動(dòng)的有源電力濾波器諧波補(bǔ)償控制方法[J]. 王勇,劉正春,尹志勇,王文婷,程二威.  高電壓技術(shù). 2019(10)
[5]基于有源濾波的直流電網(wǎng)諧波抑制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 邸彩蕓.  電子設(shè)計(jì)工程. 2019(19)
[6]基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電網(wǎng)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)[J]. 趙波,田秀霞,李燦.  華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[7]基于環(huán)流抑制策略的MMC電容電壓平衡控制[J]. 馬秀娟,滕佳怡,姚統(tǒng).  控制工程. 2019(09)
[8]采用LCL濾波器并網(wǎng)逆變器狀態(tài)反饋有源阻尼控制研究[J]. 雷鵬娟,趙清林,韓彥龍,張海奪.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(08)
[9]含光伏電源的新型電氣化鐵道電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器[J]. 王琪,張長(zhǎng)征,舒泳皓.  電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2019(04)
[10]級(jí)聯(lián)H橋混合型有源電力濾波器直流電壓控制[J]. 余攀,瞿李鋒,楊澤洲,李尚盛,孫建軍,查曉明,常瀟,雷達(dá).  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(16)

博士論文
[1]統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器（UPQC）的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王映品.華南理工大學(xué) 2017
[2]基于網(wǎng)側(cè)電流檢測(cè)的并聯(lián)有源電力濾波器控制技術(shù)研究[D]. 王磊.太原理工大學(xué) 2017
[3]多模塊有源電力濾波器并聯(lián)系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)及可靠性研究[D]. 徐群偉.浙江大學(xué) 2017
[4]模塊化多機(jī)并聯(lián)型低壓大電流有源濾波關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曹武.東南大學(xué) 2016
[5]高壓混合型有源電力濾波器關(guān)鍵技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用研究[D]. 王少杰.湖南大學(xué) 2012

碩士論文
[1]模塊化APF多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 萬(wàn)杰星.東南大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3417172