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双重化有源电力滤波器控制方法的研究

作　者: 王双一
导　师: 陈永强
学　校: 西华大学
专　业: 电气工程
关键词: 谐波有源电力滤波器电压空间矢量控制双重化
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

当今社会,工业技术飞速发展,电网中出现了越来越多的非线性负荷。电力电子器件在给电力系统带来更高的可靠性和效率的同时,也带来了更多的电能质量问题,其开关动作向电力系统中投入了大量的谐波分量,造成了电力系统中电压和电流波形的严重失真。世界各国已经提高了对电能质量问题的重视,对谐波的治理也就显得更为迫切。安装滤波装置是一种有效的降低谐波污染的措施,纵观现有的滤波装置,有源电力滤波器以其高度可控性和快速响应性的巨大优势,更多的被人们所重视。与无源滤波器相比,在对于电能质量要求越来越严格的今天,电力电子器件的高速发展,器件性能的飞速提高,有源电力滤波器必然会成为治理谐波的最优产品。本文首先介绍了谐波的来源和谐波畸变的影响,并概述了其研究现状,对有源电力滤波器的理论基础、工作原理、分类加以阐述,基于三相三线制并联有源电力滤波器,简要分析基于瞬时无功功率理论的谐波检测法,即ip-iq法。针对现阶段大容量有源电力滤波器的迫切要求,应用多重化技术,本文提出了有源电力滤波器双重化主电路形式,在双重主电路形式下详细对比分析了新型的单一控制和双重控制。由于是基于滞环比较控制和空间矢量PWM控制来进行控制部分的研究,因此在有源电力滤波器控制模块,详细描述了滞环比较控制方法和空间矢量PWM电压控制方法,以及各自的发展现状,在此基础上,结合两种控制方法的优势,讨论不同控制模式下的补偿性能。最后在MATLAB软件的Simulink中进行各个控制方法的仿真,通过仿真结果,对不同控制方法的补偿效果进行对比分析,更好的说明新型控制方法的优势和可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 谐波问题及研究现状  8-12
    1.1.1 谐波的出现  8
    1.1.2 谐波的基本概念  8-11
    1.1.3 谐波畸变的影响  11
    1.1.4 谐波研究的意义  11-12
    1.1.5 谐波研究的现状  12
  1.2 谐波治理  12
  1.3 本文工作  12-14
2 有源电力滤波器的原理和系统构成  14-23
  2.1 有源电力滤波器的基本原理  14
  2.2 有源电力滤波器的分类和主要结构  14-17
    2.2.1 有源电力滤波器的发展  15-16
    2.2.2 有源电力滤波器系统构成和主电路形式  16-17
  2.3 有源电力滤波器谐波电流检测方法  17-20
  2.4 有源电力滤波器谐波电流控制方法的研究现状  20-23
3 多重化的主电路形式  23-27
  3.1 并联有源电力滤波器形式  23-24
  3.2 多重化方式  24-25
    3.2.1 使用变压器的串联多重化方式  24-25
    3.2.2 采用平衡电抗器的的多重化方式  25
    3.2.3 串联电抗器的的多重化方式  25
  3.3 双重化控制方式  25-27
4 滞环比较控制与空间矢量PWM控制  27-48
  4.1 滞环电流控制  27-34
    4.1.1 滞环控制下开关频率  28-31
    4.1.2 滞环宽度的影响  31-33
    4.1.3 滞环电压比较控制  33-34
  4.2 空间矢量PWM控制  34-47
    4.2.1 SVPWM技术基本原理  34
    4.2.2 SVPWM在有源电力滤波器的应用  34-47
  本章小结  47-48
5 有源电力滤波器的双重化控制方法  48-54
  5.1 单控双重化方式  48-51
  5.2 双控双重化方式  51-53
  本章小结  53-54
6 控制方法的仿真分析  54-64
  6.1 单条主电路控制方法仿真  55-59
    6.1.1 滞环控制在Simulink仿真  55-57
    6.1.2 SVPWM在Simulink上的仿真  57-59
  6.2 双重主电路控制方法仿真  59-64
    6.2.1 单控双重控制在Simulink上的仿真  59-61
    6.2.2 双控双重控制在Simulink上的仿真  61-64
结论  64-66
参考文献  66-68
致谢  68

双重化有源电力滤波器控制方法的研究

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