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新型有源电力滤波器的研究
作 者: 贾威
导 师: 李洪珠
学 校: 辽宁工程技术大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 有源电力滤波器 谐波抑制 瞬时功率 MATLAB仿真
分类号: TM761
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 3次
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内容摘要
近年来,电力电子技术的不断进步,含有电力电子器件的产品在我们的生活中随处可见,这使得电网中的谐波日趋严重,同时市场对无功需求的增加,这将对电网的供电质量以及其运行的安全性带来了严重的挑战。有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是当前解决谐波最有效的装置,它不仅能够补偿无功,而且能动态抑制谐波。因此, APF成为当今的研究热点。论文中先介绍了谐波的相关概念及产生机理,当前治理谐波的各种方法以及APF的当前的研究现状,对APF的各种拓扑结构进行了详细的介绍,比较各种结构的优缺点和各种控制方法对滤波性能的影响。文中着重介绍了以瞬时无功功率理论为基础的谐波检测方式。接着以新型并联混合APF为例,分别从经济性和滤波器的滤波性能这两方面考虑,对它的无源部分和有源部分进行了设计,得出了合适的高通滤波器、单调谐滤波器、 APF的容量等各部分参数。最后根据所设的参数为依据,利用MATLAB/SIMULINK.7.1软件进行建模并仿真,得到了良好的效果,系统中谐波含量降到了0.04%。为该混合APF应用到实际中提供了理论依据。
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全文目录
致谢 5-6 摘要 6-7 Abstract 7-10 1 绪论 10-16 1.1 引言 10 1.2 谐波的产生以及危害 10-11 1.3 谐波抑制 11 1.4 APF 的国内外研究现状 11-15 1.5 主要研究内容 15 1.6 本章小结 15-16 2 有源电力滤波器的基础理论 16-25 2.1 有源滤波器的基本原理 16-19 2.1.1 并联型有源电力滤波器的工作原理 16-17 2.1.2 并联型 APF 的数学模型 17-19 2.2 谐波电流检测方法 19-20 2.3 系统控制方法 20-24 2.3.1 电流跟踪控制电路 20-22 2.3.2 有源滤波器的控制方式 22-24 2.4 本章小结 24-25 3 瞬时无功功率理论及其应用 25-38 3.1 三相电路瞬时无功理论 25-30 3.2 谐波和无功电流的实时检测 30-37 3.2.1 三相电路谐波和无功电流的实时检测 30-32 3.2.2 电网电压波形畸变对检测精度的影响 32-37 3.3 本章小结 37-38 4 新型并联混合型 APF 的设计 38-50 4.1 传统交流并联型混合 APF 38-39 4.2 新型交流并联混合 APF 39 4.3 单调谐滤波器的设计 39-44 4.3.1 单调谐滤波器的失谐 39-41 4.3.2 品质因素 Q 的选择 41-42 4.3.3 电容容量的选择 42-43 4.3.4 电感和电阻参数的选择 43-44 4.4 高通滤波器的设计 44-45 4.5 主电路的设计 45-47 4.5.1 主电路开关器件的选择 45-46 4.5.2 主电路直流侧电容电压的计算 46 4.5.3 主电路交流侧电感的设计 46-47 4.5.4 直流侧电容的设计 47 4.6 复合控制方式中控制系数的确定 47-49 4.7 本章小结 49-50 5 仿真分析 50-62 5.1 各模块参数的选择 50-52 5.2 谐波电流分量和无功电流分量检测模块 52-56 5.2.1 转换模块 C_(32)、C_(23) 52-54 5.2.2 正余弦发生电路模型 54-56 5.3 有源滤波器滞环比较控制方式 56-57 5.4 无源滤波器 57 5.5 新型交流并联混合型APF系统仿真图 57-58 5.6 主电路仿真波形图 58-61 5.7 本章小结 61-62 6 总结和展望 62-63 6.1 总结 62 6.2 展望 62-63 参考文献 63-66 作者简历 66-67 学位论文数据集 67-68
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 自动调整
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