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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
引 用: 0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。

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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