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并联型有源电力滤波器的研究

近年来,大量非线性负荷投入电力系统运行引起的电能质量问题备受关注。改善电能质量对于电网和电气设备的安全、经济运行,保障产品质量以及人民的正常生活均有重要意义。有源电力滤波器(APF)被认为是抑制谐波最有效的设备之一,被广泛的研究和应用。本文以并联有源电力滤波器为研究对象,对其拓扑结构、补偿分量的检测算法、控制策略和实验装置的设计等问题做了较系统而深入的研究。文中对四种常用的补偿分量检测算法进行了深入研究和比较,指出它们在理想电源电压情况下是一致的,并利用递推算法提高检测的实时性。其中,基于派克变换原理的检测方法还可用于不对称、非正弦电源电压情况下补偿电流指令的准确计算,仿真结果证明该检测算法的准确性。本文的重点是研究并联有源电力滤波器的控制策略。简要讨论了SPWM控制和滞环控制的特点。在分析电压空间矢量调制基本原理的基础上,对空间矢量控制的实现方式进行了讨论,对矢量作用时间的计算方法进行了简化。与常规SPWM相比,该方法提高了控  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁科技大学
辽宁科技大学

并联型三相四线制APF谐波检测与控制的研究

随着电力电子技术的进步,人们的日常生活中出现了各种非线性负载和电力电子装置,非线性负载和电力电子装置使用时会产生谐波和无功电流,这些谐波和无功电流一旦注入电网,会对电力系统造成很大的危害。随着这些电力装置的广泛应用,对公用电网造成的污染也日趋加剧。因此,抑制电网中的谐波,改善公用电网质量成为了目前治理谐波污染问题的首要任务。有源电力滤波器是一种新型的谐波补偿装置,它不仅可以抑制电力电子装置产生的谐波,而且能够对实时变化的无功快速地进行补偿,发展前景非常广阔。本文研究的主要对象是并联型三相四桥臂有源电力滤波器,重点针对滤波器的谐波电流检测和电流跟踪控制两部分进行了研究分析。在谐波电流检测部分,详细介绍了三相瞬时无功功率理论,并设计了基于瞬时无功功率理论d q0谐波检测方法,在三相电压源对称和不对称两种情况下进行了比较,仿真结果证明了d q0谐波检测方法不受电网电压变化的影响,能够快速、准确地检测出负载电流中的谐波和无功分量。另外,...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

并联型有源电力滤波器控制方法研究

近年来,随着电力电子设备及非线性装置的大量使用,使得大量谐波和无功电流注入电网,对电网造成了严重的污染同时影响电气设备的正常运行。有源电力滤波器(APF)是一种可对谐波进行动态补偿的新型电力电子装置,且随着电力电子技术的飞速发展及高速处理芯片的产生,有源滤波技术也逐渐成熟,并有着越来越广泛的应用前景。本文首先介绍了有源电力滤波器的构成及主要的分类,确立了设计的重点是并联型三相四线制有源电力滤波器。针对设计目标,本文随后介绍了并联型有源电力滤波器的基本原理,讨论了主电路的构成,提出了两种三相四线制系统的主电路结构,分析了它们的特点及使用场合,确定了本文中系统的主电路拓扑结构,并在此基础上选定了开关器件和主要元件参数。本文重点介绍了三种常见的谐波检测理论,根据本系统的需要,选择了i_p-i_q检测方法,并针对三相四线制系统,对常规的i_p-i_q检测方法进行了改进。对于控制方法,本文介绍了三种电流跟踪控制方法和一种电压跟踪控制方法,...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

基于三次谐波注入及LCL滤波器的三相并联型有源电力滤波器的研制

随着大量非线性负载接入配电网,谐波污染问题日益严重。从现有的研究成果及实际应用来看,三相并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filters, SAPF)是治理配电网谐波污染的有效手段。欧美已广泛应用,国内在SAPF拓扑设计、谐波检测、电流控制技术等方面取得了良好进展,而对产业化关键问题(散热、电磁兼容、绝缘耐压、成本体积、安全稳定性等)的理论研究不够深入。作为国家高技术研究发展计划项目(863计划)资助课题“基于分布式能源的用户侧智能电网关键技术研究与集成示范”的电能质量控制部分,基于低压有源电力滤波装置的行业标准JB/T11067-2011(JB067),本文对三相SAPF产业化关键问题展开系统而深入的理论研究,通过拓扑结构、电流控制策略、测量误差校正方法及保护系统的创新与完善,研制一款稳定、实用、高性价比的三相并联型有源滤波装置。主要研究内容及成果包括:1)拓扑设计方面:提出一种申请了发明专利的基于三...  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

并联型有源电力滤波器谐波抑制性能优化技术研究

配电系统电能质量问题日益得到人们的关注,电能质量调节手段也在不断地发展进步。并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter, SAPF)作为一种高效灵活的谐波治理装置得到了广泛研究和应用,并且其功能也在不断扩展,向着综合型的电能质量调节装置发展。本文以提高并联型有源电力滤波器谐波抑制综合性能为目标,从改进输出滤波器、减小输出电流误差、谐振阻尼复合控制策略以及对不同非线性负载谐波补偿特性等方面深入研究有源电力滤波器谐波抑制性能优化技术。为了保证并联型有源电力滤波器的谐波补偿性能,首先必须保证其良好的输出电流波形质量,设计合理的输出滤波器将起到关键作用。LCL滤波器由于可以用较小的输出电感实现良好的开关纹波抑制效果而被广泛应用,但通常需要采取有源阻尼或无源阻尼方法来抑制其自身谐振。有源阻尼控制可能需要采用额外的电压电流传感器,并且阻尼效果受控制系统带宽的限制;传统的无源阻尼方法则损耗较大,并且阻尼电阻会使开...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

单相并联型有源电力滤波器控制策略的研究

随着电力电子技术的飞速发展,大量非线性设备和电力电子器件等谐波源在工业生产和日常生活中的投入使用,引起电网中谐波污染问题日益加剧。谐波污染不仅影响发电设备的效率和线路的损耗,而且会引起电能质量的下降。相对于无源电力滤波器,有源电力滤波器治理谐波的动态性能和补偿精度都更好,而且不会出现谐振现象,因此,有源电力滤波器被认为是治理谐波的有效的电力电子装置。本文以单相并联型有源电力滤波器作为研究对象,就影响其补偿性能的关键技术,如谐波电流检测方法、指令电流跟踪控制技术和直流侧电容电压控制技术等进行了研究。首先,针对快速傅立叶变换检测法和滑窗离散傅立叶变换检测法存在计算量大、延迟时间长等问题,采用具有检测精度高、动态性能好的基于单相电路ip-iq算法的单相电路谐波电流检测方法。在指令电流跟踪控制策略的分析中,针对三角波比较控制策略存在频率影响其响应速度的问题,所以,采用滞环电流控制策略。通过对滞环控制器带宽的合理的设计,提高了滞环电流控制...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>