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基于空间矢量滞环控制的有源滤波器的研究

作　者: 郭启亮
导　师: 王云亮
学　校: 天津理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 有源滤波器空间矢量控制滞环电流控制空间矢量滞环控制 Matlab/Simulink
分类号: TN713.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

当今社会，随着科学技术日新月异的发展，现代电力电子技术同样也得到了飞速发展，与其相关的产品元器件也在生产生活中得到了大量地应用，这就导致了公共电网中谐波含量的增高，功率因数的下降以及公共电网污染问题。电网中的谐波会造成两方面的不利影响：首先它降低了电能的质量，使得电网以及用电用户的安全受到了威胁，其次它还会产生诸如电磁兼容性的问题，已然成为了安全隐患，所以需要迫切的使之得到改善。在诸多改善功率因数和治理谐波污染的方法中，引入电力滤波器最为简单有效。由于目前被广为应用的是三相并联型有源滤波器，因此本课题的研究对象也选择它，并通过对其控制算法进行创新，使其对谐波补偿以及功率因数的校正的能力得到改善。本文根据以往的电路知识，建立了三相并联有源滤波器的电路方程，并根据电路方程式的特点，得到了传统三相滞环控制方式本身在控制方法上存在缺点，这些缺点包括：系统开关频率不稳定，存在着较大的波动；基于传统三相滞环控制的有源滤波器，它的电流补偿效果并不是特别理想。传统三相滞环控制法忽略了三相电流之间的相互联系是这些缺点的根源，为了解决这些问题，本文结合了空间矢量控制以及滞环电流控制的优势，创新地提出了空间矢量滞环控制这个新的控制方式，对于参考电压的判断，同样也提出了新的判断方法。最后在Matlab2008R a/Simulink中搭建出整个系统的模型，设定参数之后对其进行仿真分析，仿真结果表明新的方法谐波补偿效果明显优于传统三相滞环控制法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章绪论  9-16
  1.1 电网污染及其危害  9-11
  1.2 波抑制和无功补偿技术  11-12
  1.3 APF的原理及分类  12-13
  1.4 有源电力滤波器的起源、发展以及存在的问题  13-14
  1.5 本课题主要研究内容与创新点  14-16
第二章有源电力滤波器的理论基础  16-21
  2.1 APF的谐波电流的检测方法  16-17
  2.2 APF的控制技术  17-21
第三章并联型APF的建模与滞环电流控制策略的研究  21-34
  3.1 并联型APF电路结构和数学模型  21-23
  3.2 主电路中相关参数的设计  23-26
    3.2.1 主电路容量的设计  23
    3.2.2 系统直流侧电压U _dc的设计  23-24
    3.2.3 系统直流侧电容值C _dc的设计  24-25
    3.2.4 平波电抗器L参数的设计  25-26
  3.3 滞环电流控制技术  26-27
  3.4 基于滞环电流控制的APF系统的仿真与分析  27-34
    3.4.1 指令电流运算  27-29
    3.4.2 直流侧电容电压的控制  29
    3.4.3 系统仿真与结果分析  29-34
第四章空间矢量滞环控制策略的研究  34-53
  4.1 空间矢量技术原理  34
  4.2 基于电压空间矢量的控制方法  34-44
    4.2.1 电压空间矢量的确定  34-38
    4.2.2 APF的矢量控制原理  38-39
    4.2.3 最优电压矢量的选取  39-40
    4.2.4 Δi的划分以及区域检测以及逻辑运算  40-42
    4.2.5 指令电压矢量U *区域检测以及逻辑运算  42-44
  4.3 基于电压空间矢量滞环的控制方法  44-45
  4.4 基于电压空间矢量滞环控制的APF的仿真  45-53
    4.4.1 在Simulink下控制系统各个控制模块的介绍  45-49
    4.4.2 基于空间矢量滞环控制的APF系统的仿真  49-53
第五章结论与展望  53-55
参考文献  55-58
发表论文和科研情况说明  58-59
致谢  59-60

基于空间矢量滞环控制的有源滤波器的研究

内容摘要

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