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有源电力滤波器谐波电流检测和控制新方法的研究

有源电力滤波器(APF)中畸变电流的检测与控制方法,不仅是决定其补偿性能的关键因素,而且也影响到APF的应用范围。本文研究APF畸变电流检测和控制新的方法,以适应现代电力系统的多变性及不同APF应用的要求。首先,在对电力谐波的产生、危害及目前最新的治理措施进行必要的论述和分析的基础上,提出一种基于最小补偿电流的畸变电流检测的新理论和方法和相应的补偿电流最小的单相有源电力滤波器。其创新之处是:以APF输出的补偿电流绝对值积分最小为目标检测负载电流的基波分量,进而得到所需APF补偿的畸变电流。提出并完成了两种不同的实现方案:(1)前馈多层ANN实现补偿电流有效值最小的调节方案和相应的APF电路。(2)模拟硬件实现的LCC调节电路及由此构成的APF系统。进行了仿真和实验研究,结果证实了理论分析的正确性。本文深入分析了90年代初发展起来的一种适合开关变换器的大信号非线性控制理论——单周控制(One Cycle Control)理论,以及  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

基于单周控制理论的有源电力滤波器与动态电压恢复器研究

电力系统的谐波已经成为影响电能质量的重要原因。它不仅影响着电力用户的安全用电,也威胁着电力系统的安全、经济运行。因此,治理电力谐波的手段与方法已成为当今电气工程领域中的重要研究课题。有源电力滤波器是目前研究较多、发展较快的一种很有希望的谐波治理方法。而有源滤波器的控制技术又是其研究中的核心问题。单周控制在有源滤波器控制中的应用,为有源滤波器控制方法提供了一条新的途径。本文在全面详细地分析了目前有源电力滤波器工作原理的基础上,探讨了有源滤波器谐波抑制机理。指出非线性负载直接引起的谐波是电流谐波,因而治理非线性负载引起的谐波应首先考虑治理谐波电流。同时,从补偿和滤波两种思想出发,指出并联型谐波补偿有源电力滤波器的补偿作用和串联型基波补偿有源电力滤波器的滤波作用可适用于非线性负载谐波电流的抑制。仿真结果验证了理论分析的正确性。提出了一种基于同步坐标变换的单相电路谐波和无功电流的检测方法。该方法通过静止坐标系与旋转坐标系的坐标变换关系的...  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

基于Fourier级数的有源电力滤波器谐波电流实时检测方法的研究

有源电力滤波器是一种有效的具有应用前景的治理谐波与补偿无功的新型电力电子装置,而谐波电流检测是有源电力滤波器的关键技术。对于三相有源电力滤波器,基于三相电路瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法是得到公认的较为成熟的方法,但这些方法也存在一些问题有待解决。而对于单相有源电力滤波器,至今还没有一种公认的较为成熟的方法。现在,已经提出了多种有源电力滤波器谐波电流检测方法,尽管这些方法各有特点,但各自都存在一些难以克服的问题如计算量大、实时性差、检测精度不高、稳定性差、可靠性低等。本文针对有源电力滤波器谐波电流检测方法存在的问题,以非线性负载电流的Fourier级数表示为理论依据进行研究,取得了一系列创新性的研究成果。所做的工作和研究成果主要体现在以下几个方面:(1)以“当负载电流为周期电流时,负载电流与基波有功电流差的绝对值在一个周期内的积分值最小。”和“当负载电流为周期电流时,负载电流与基波无功电流差的绝对值在一个周期内的积分值最小。...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉科技大学
武汉科技大学

基于多重化注入式混合型电力滤波器的研究

本文主要研究基于多重化的注入式混合型电力滤波器。注入混合型电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行实时补偿,本文采用多重化的主电路结构,具有响应速度快、补偿效果较好,能够实现动态连续、实时补偿、补偿精度高的特点。目前一方面电力电子器件的发展对电网电能质量造成了严重影响,而另一方面有源电力滤波器的成本居高不下且容量难以达到要求,使得有源电力滤波器无法大范围投入使用。因此从拓扑、谐波检测方法、控制系统硬件等方面入手,研究高性能价格比的新型电力有源滤波器具有很高的理论价值和实用价值。本文首先讲述了电网谐波问题以及电力滤波器的研究现状;第二章介绍了有源电力滤波器的基本原理;第三章介绍了多电平电力滤波器主电路拓扑结构,并对其工作原理进行了详细的说明;第四章对多重化电力滤波器谐波电流检测方法进行了阐述;最后主要对基于多重化注入式混合型电力滤波器的补偿控制策略进行了研究,并对...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海海事大学
上海海事大学

串联混合型有源电力滤波器研究

船舶电网是船舶的一个重要组成部分,直接影响着船舶运行的安全性与经济性。有效地减少船舶电网谐波污染并提高其功率因数将产生可观的节能效益又降低电网崩溃的危险。而船舶电网谐波抑制过程比陆上电网更复杂,为此在传统的无源补偿装置难以满足对谐波和无功功率进行快速动态补偿的情况下,有源电力滤波器(APF)成为了改善电网电能质量的发展方向。相比并联型APF,串联APF在本质上是一个谐波隔离器,相当于在电网和负载之间串入一个有效的受控阻抗,所以设计容量可以更小。对于一些特定的小容量电网,尤其是船舶电网这种具有复杂环境的独立小容量电网来说,因受船舱空间和海上恶劣气候等因素的限制,对滤波器的体积和可靠性有更高的要求。从而使串联型APF的研究越来越引起人们的重视。本文首先对有源电力滤波的原理与发展进行了介绍,然后对常见无功及谐波电流的检测技术以及各种有源电力滤波器控制策略做了对比分析。为了更有效地开发有源电力滤波器并降低其成本提供研发依据,本文重点是通...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津理工大学
天津理工大学

基于小波理论的有源电力滤波器分析及仿真

针对目前电力系统谐波分析方法存在的难以快速、准确地对动态谐波进行实时分析检测等问题,充分利用FFT对稳态谐波分析和WT对波动谐波、快速变化谐波检测各自的优势和二者具有很强的互补性的特点,提出了一种将傅里叶分析与小波变换综合在一起,适合各种谐波的分析方法。谐波检测目前主要采用的是变换域分析法,它是一种有效分析信号频谱的方法,它包括傅里叶变换和小波变换.傅里叶变换是建立在周期性序列基础上的,因此对于稳态谐波信号发挥着重要作用.但是傅里叶变换所得到的频域信息是信号在整个时域的平均,从而无法给出局部时间的频域信息,即不具有时间局部性.近几年发展的小波变换是一种基于时频域的局部变换,而且高频段采取逐渐精细的时频步长,可以聚焦到分析信号的任意细节,能有效地提取突变信息,适合于谐波电压幅值或频率随时间冲击性变化的突变波形的分析.但由于常用的离散二进小波变换对频域划分粗略,以及变换后不能直接得到频谱信息,所以不适合分析含谐波分量多的稳态信号[1...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>