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并联型有源电力滤波器的电流检测与控制研究

作　者: 付微
导　师: 吴建华
学　校: 东北大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 有源电力滤波器谐波和无功电流电流检测瞬时无功理论有功分离算法模糊控制递推积分PI控制
分类号: TN713.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

非线性负载以及电力电子装置的广泛应用,使得电力系统中的谐波和无功等有害电流污染问题日趋严重。抑制有害电流、提高电网电能质量,成为电力系统领域所面临的重大课题。有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波和补偿无功功率的新型电力电子装置,具有响应快、补偿效果好和能够实现动态补偿的优点,有着非常广阔的发展前景。本文对有源电力滤波器的电路拓扑、工作原理及工作特性进行了分析,重点研究了两个关键技术：电流检测和电流跟踪控制。在电流检测方面,对基于三相瞬时无功理论的ip-iq检测法和基于有功分离的电流检测方法,在三相电压对称和不对称系统进行了对比研究,仿真结果表明基于有功分离的电流检测法较ip-iq法省去了复杂的矩阵变换,减少了计算量；电路实现较简单；在三相电压不对称时也能准确检测；而且较容易推广到单相系统的检测。本文基于所设计系统精度的考虑,采用基于有功分离的检测法,设计了检测系统,并针对系统中低通滤波器环节进行了优化设计,获取了最佳参数。在电流跟踪控制方面,本文设计了一种递推积分PI控制算法,取得了较好的控制效果。针对算法中PI参数难以整定的问题,本文设计了模糊递推积分PI控制器,根据系统的特性,设计了模糊推理规则,实现了PI参数在线整定,仿真研究验证了该控制策略能改善APF系统稳态和动态跟踪性能。最后,对设计的APF系统进行了仿真研究,仿真结果表明了本文设计的系统能有效地抑制谐波和补偿无功。本文采用的算法可以直接用数字信号处理器实现,为进一步采用DSP实现数字化控制奠定了良好的基础。

并联型有源电力滤波器的电流检测与控制研究

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