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基于电流跟踪控制的有源电力滤波器的研究

作　者: 郭秀洪
导　师: 朱凌
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 有源电力滤波器级联多电平逆变器三角波比较控制滞环比较控制电容电压的稳定
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 352次
引　用: 5次
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内容摘要

由于电能质量问题日益受到重视,作为FACTS的一种重要装置,有源电力滤波器在消除谐波方面有显著的作用,因而受到了广泛的重视。本文深入分析了各种有源电力滤波器的系统构成及其优缺点,重点研究了三角波比较控制和滞环比较控制这两种控制策略,并将其扩展到级联多电平结构中去。针对级联多电平电路的特点,本文提出了一种新的参考电流提取方法,解决了直流侧电容电压的稳定控制问题。仿真结果表明,该方法实现起来比较简单,而且易于向更高电平扩展。另在仿真的基础上进一步分析了有源电力滤波器的数学模型,给出了主要参数的设计方法并进行验证。最后研制了一台实验系统,给出了相应的实验结果,为有源电力滤波器的分析研究及实际应用提供了实验平台。

全文目录

中文摘要  4
ABSTRACT  4-7
第一章引言  7-11
  1.1 课题研究的意义和目的  7-8
  1.2 有源电力滤波器的发展历史和研究现状  8-9
    1.2.1 有源电力滤波器的发展历史  8-9
    1.2.2 有源电力滤波器的研究现状  9
    1.2.3 有源电力滤波器研究存在的主要问题  9
  1.3 论文的主要工作  9-11
第二章有源电力滤波器的理论分析和仿真研究  11-31
  2.1 有源电力滤波器基本原理  11-12
  2.2 有源电力滤波器的系统构成分析  12-17
    2.2.1 交流有源电力滤波器的分析  12-17
    2.2.2 直流有源电力滤波器的分析  17
  2.3 基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测  17-20
    2.3.1 瞬时无功功率的基础理论  17-19
    2.3.2 基于瞬时无功功率的谐波和无功电流检测  19-20
  2.4 直流侧电容电压的控制  20
  2.5 两电平有源电力滤波器的仿真研究  20-30
    2.5.1 有源电力滤波器的数学模型  20-22
    2.5.2 两电平有源电力滤波器的仿真研究  22-26
    2.5.3 电流跟踪控制策略的比较分析  26-30
  2.6 本章小结  30-31
第三章级联多电平有源电力滤波器的控制方法研究  31-45
  3.1 H 桥级联型逆变电路的数学模型  31-33
    3.1.1 三电平 H 桥的数学模型  31-32
    3.1.2 三电平 H 桥单元级联电路的数学模型  32-33
  3.2 级联型有源电力滤波器的数学模型  33-34
  3.3 级联型有源电力滤波器参考电流的提取方法  34-36
    3.3.1 参考电流的提取  35-36
    3.3.2 单相级联单元独立电容电压的控制  36
  3.4 级联型有源电力滤波器的电流跟踪控制  36-39
    3.4.1 载波移相 PWM 的调制原理  37-38
    3.4.2 级联型多电平主电路的调制  38-39
  3.5 级联型有源电力滤波器的仿真研究  39-44
    3.5.1 三电平有源电力滤波器的仿真  39-42
    3.5.2 五电平有源电力滤波器的仿真  42-44
  3.6 本章小结  44-45
第四章并联型有源电力滤波器的参数设计方法  45-52
  4.1 有源电力滤波器的容量分析及器件选择  45-46
  4.2 主电路参数的设计和选择  46-51
    4.2.1 直流侧电容电压的计算  46-47
    4.2.2 直流侧电容值的选择  47
    4.2.3 主电路交流侧电感的选取  47-50
    4.2.4 级联型主电路直流侧电容的选取  50-51
  4.3 本章小结  51-52
第五章有源电力滤波器的实验系统设计和实验结果分析  52-59
  5.1 实验系统的硬件组成  52-54
  5.2 实验系统的软件构成  54-55
  5.3 实验的波形及分析  55-58
  5.4 本章小结  58-59
第六章结论和展望  59-61
  6.1 本文的结论  59-60
  6.2 今后的工作  60-61
参考文献  61-63
致谢  63-64
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  64

基于电流跟踪控制的有源电力滤波器的研究

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