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统一电能质量控制器（UPQC）控制策略研究

作　者: 甘玲丽
导　师: 党存禄
学　校: 兰州理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电能质量 统一电能质量控制器 补偿分量检测 电流滞环控制 空间电压矢量
分类号: TM761
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 177次
引　用: 1次
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内容摘要


随着电力电子装置和非线性负载广泛应用,电网中出现的电能质量问题也日益增多。例如：谐波污染、无功问题、三相不平衡、电压波动、电压骤降等。因此,对解决电网电能质量问题的研究已经被人们越来越重视。统一电能质量控制器(Unified Power Quality Controller UPQC),它能够补偿负载无功电流和谐波电流,同时抑制电网电压波动、电压闪变和各相电压的不平衡等,用于提高电能质量的统一电能质量控制器将为解决以上的问题提供有效途径。本文通过对改善供电电能质量实际出发,深入研究UPQC的理论、UPQC的拓扑结构.、补偿分量的实时检测和控制策略。本文在详细分析有源电力滤波器(APF)的基础上,介绍了统一电能质量控制器(UPQC)的拓扑结构和工作原理,并对混合型UPQC (UPQC与无源滤波器结合)的控制策略进行了详细的分析,最后选取三相三线制UPQC做为本文的研究对象。检测方法和控制策略是影响UPQC补偿效果的两个重要环节,因此进行了较为详细的研究。在有源电力滤波器(APF)现有补偿分量检测方法的基础上,并结合UPQC的补偿思想,理论推导了基于瞬时无功理论的p-q法和ip-iq法。由于p-q法和ip-iq法在补偿信号的检测过程中各有限制,本文提出了一种有效的检测方法：改进的p-q法。在UPQC控制策略上,侧重于对逆变器控制的研究。在分析空间电压矢量控制方法和电流滞环控制方法的基础上,对UPQC的串联和并联部分分别采用了空间电压矢量的控制策略和基于空间电压矢量的电流双滞环控制策略。通过对检测和控制策略的MATLAB仿真,仿真结果验证了文中提出的检测方法与控制策略具有正确性和可行性。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
插图索引  9-10
第一章 绪论  10-20
  1.1 选题的背景与意义  10-11
  1.2 电能质量问题概述  11-16
    1.2.1 电能质量的定义  11-12
    1.2.2 电能质量问题起因  12
    1.2.3 电能质量扰动分类  12-14
    1.2.4 电能质量问题的危害  14-16
  1.3 电能质量控制技术研究现状  16-17
  1.4 统一电能质量控制器(UPQC)的研究现状  17-19
  1.5 本文的主要研究工作  19-20
第二章 有源电力滤波器及其相关技术  20-28
  2.1 有源电力滤波器的基本原理  20-21
  2.2 有源电力滤波器的分类与现状  21-26
    2.2.1 有源电力滤波器的系统构成和分类  22-25
    2.2.2 有源电力滤波器的检测方法研究现状  25-26
    2.2.3 有源电力滤波器控制方法的研究现状  26
  2.3 本章小结  26-28
第三章 统一电能质量控制器(UPQC)的工作原理与拓扑结构  28-38
  3.1 UPQC基本拓扑结构和工作原理  28-31
    3.1.1 UPQC基本拓扑结构  28-29
    3.1.2 UPQC工作原理  29-30
    3.1.3 本文采用的UPQC的拓扑结构  30-31
  3.2 UPQC基本拓扑结构派生的实际装置结构  31-35
    3.2.1 UPQC与无源滤波器结合(混合型UPQC)  31-34
    3.2.2 经济实用型UPQC  34-35
  3.3 两种典型的三相四线制UPQC的拓扑结构  35-36
  3.4 本章小结  36-38
第四章 UPQC补偿信号的检测方法  38-48
  4.1 基于瞬时无功功率理论的补偿信号检测方法  38-40
    4.1.1 p-q法  38-39
    4.1.2 ip-iq法  39-40
  4.3 UPQC补偿信号的检测方法研究  40-45
    4.3.1 UPQC并联部分补偿信号的检测  40-43
    4.3.2 UPQC串联部分补偿信号的检测  43-45
  4.4 仿真分析  45-47
  4.5 本章小结  47-48
第五章 UPQC控制策略的研究  48-62
  5.1 UPQC的控制方法  48-49
  5.2 并联部分的控制策略  49-59
    5.2.1 空间矢量PWM控制方法  49-52
    5.2.2 电流滞环控制方法  52
    5.2.3 并联部分的控制策略  52-59
  5.4 串联部分的控制策略  59
  5.5 直流侧电压的控制  59-60
  5.6 仿真分析  60-61
  5.7 本章小结  61-62
结论和展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文  67

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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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