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有源电力滤波器谐波检测实时性研究

作　者: 李勇
导　师: 王萍
学　校: 天津大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 有源电力滤波器瞬时无功功率延迟补偿谐波检测
分类号: TM935.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 203次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来，随着电力电子技术的广泛应用，电能得到了更加充分的利用。但是，电力电子装置本身具有非线性的特点，会使电网的电压和电流发生畸变。由于这些高度非线性的设备在数量和容量上不断增加，使得电力系统谐波污染问题日益严重，已成为了影响电能质量的公害，对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响。同时电力系统设备和用户用电设备对电能质量的要求越来越高，因此治理电力系统的谐波污染具有很重要的现实意义。有源电力滤波器作为治理电力系统谐波污染的有效手段，其相关的基础理论已经比较成熟，但是仍然有很多不足。比如，如何提高谐波检测的精度和实时性，如何使补偿控制算法更加灵活等，有很多研究人员在这些方面做过大量的研究。本文重点对有源电力滤波器的谐波检测环节做了研究。首先介绍了一些比较主要的谐波检测的算法，包括快速傅立叶变换法、瞬时无功功率法和基于神经网络的谐波检测法等方法，对这些算法的原理和特点进行了简单的介绍。接下来分析了有源电力滤波器中延时产生的因素，并且定性定量地分析了延迟对谐波检测的影响。在此基础上结合前两部分的内容对传统的i_p-i_q谐波检测算法进行了一些改进，以提高谐波检测的实时性和精确性。在理论分析的基础上，本文分别通过软件和硬件对这些改进的算法进行了试验，进一步验证了延迟对谐波检测的影响，以及改进的谐波检测算法对检测的实时性和精确性的提升。从实验结果可以证明其具有良好的效果。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-16
  1.1 序言  7
  1.2 谐波的基本概念  7-9
  1.3 电力谐波的产生和危害  9-11
    1.3.1 电力谐波的产生  9-10
    1.3.2 电力谐波的危害  10-11
  1.4 谐波抑制  11-13
  1.5 谐波限制标准  13-15
  1.6 研究意义和主要内容  15-16
第二章有源电力滤波器及谐波检测的原理  16-28
  2.1 有源电力滤波器的基本原理  16-17
  2.2 有源电力滤波器的分类  17-19
  2.3 有源电力滤波器的发展现状  19-20
  2.4 谐波检测的方法  20-27
    2.4.1 快速傅立叶变换  21-22
    2.4.2 基于瞬时无功功率检测方法  22-26
    2.4.3 基于神经网络的谐波检测方法  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章谐波检测的实时性分析与改进  28-39
  3.1 延迟对谐波检测的影响  28-31
    3.1.1 产生延迟的因素  28-29
    3.1.2 延时对补偿性能的影响  29-30
    3.1.3 克服延迟的方法  30-31
  3.2 谐波检测算法的改进  31-37
    3.2.1 基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q 谐波检测法  31-33
    3.2.2 电流平均值谐波检测法  33-34
    3.2.3 预置补偿角补偿延迟  34-36
    3.2.4 任意次谐波检测的新算法  36-37
  3.3 本章小结  37-39
第四章谐波检测的MATLAB 仿真  39-47
  4.1 仿真模型的建立  39-41
  4.2 仿真分析延迟的影响  41-43
  4.3 谐波检测改进算法的仿真  43-46
    4.3.1 预置补偿角补偿延迟仿真  43-44
    4.3.2 电流平均值谐波检测算法仿真  44-45
    4.3.3 任意次谐波检测的新算法仿真  45-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章谐波检测的DSP 实现  47-56
  5.1 硬件介绍  47-49
    5.1.1 TMS320LF2407A  47
    5.1.2 A/D 调理电路  47
    5.1.3 SPI－D/A 转换  47-48
    5.1.4 绝对值电路  48-49
  5.2 谐波检测的DSP 实现  49-55
    5.2.1 DSP 程序  49-51
    5.2.2 电流平均值法  51-53
    5.2.3 预置补偿角补偿延迟  53-55
  5.3 本章小结  55-56
第六章总结与展望  56-57
参考文献  57-60
发表论文和参加科研情况说明  60-61
致谢  61

有源电力滤波器谐波检测实时性研究

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