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混合型有源电力滤波技术的研究

作　者: 郭丽娜
导　师: 郑征；田书
学　校: 河南理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 谐波 有源电力滤波器 定频滞环SVPWM MATLAB仿真
分类号: TN713.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 27次
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内容摘要


本文首先介绍了谐波的基本概念、产生及其危害,分析现阶段研究谐波问题的必要性、有源电力滤波器的国内外发展现状及发展趋势。然后在分析了有源电力滤波器和无源滤波器的优缺点后,采用了一种改进型的并联混合型有源电力滤波器,它既降低了补偿系统谐波的成本,又达到了良好的补偿效果。对于本文重点研究的并联混合型有源电力滤波器系统,其关键技术在于谐波与无功电流检测和补偿电流控制。实时、准确地检测出电网中瞬态变化的谐波与无功电流是有源电力滤波器进行精确补偿的前提,本文采用的是基于瞬时无功功率的ip-iq谐波电流检测法。对于补偿电流的控制,本文提出了一种改进的基于定频滞环的SVPWM电流控制方法,通过分析和研究它的工作原理及补偿特性可知,它提高了有源电力滤波器的电流响应速度,降低了功率损耗及开关应力,是一种优化的电流控制方案。最后,为了验证有源电力滤波器控制方法的正确性,并加深对其控制规律的认识和理解,该文用MATLAB/SIMULINK中的电力系统模块SimPowerSystems Blockset对有源电力滤波器进行了仿真和部分实验研究。仿真部分实验结果表明,这种改进的电流控制方法能有效地滤除负载中的谐波,降低功率器件的开关频率,提高了有源电力滤波器的综合性能,该文的研究工作对有源电力滤波器技术的研究具有一定的参考价值。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 谐波问题的定义及危害  8-11
    1.1.1 谐波的基本概念  8-10
    1.1.2 谐波的危害  10-11
  1.2 抑制谐波的方法  11-14
    1.2.1 LC无源滤波器  11-12
    1.2.2 有源电力滤波器  12-14
  1.3 谐波标准  14
  1.4 衡量APF补偿性能的指标  14-15
  1.5 APF的国内外研究现状  15-16
  1.6 有源滤波器的发展趋势  16
  1.7 本文所做的工作  16-17
  1.8 本章小结  17-18
2 有源电力滤波器的工作原理及谐波电流检测  18-32
  2.1 有源电力滤波器的分类  18-20
  2.2 有源滤波器的基本工作原理  20-22
  2.3 有源电力滤波器主电路的工作原理  22-23
  2.4 谐波电流检测  23-31
    2.4.1 三相电路瞬时无功功率理论  23-27
    2.4.2 谐波电流的实时检测  27-31
  2.5 本章小结  31-32
3 基于定频滞环的SVPWM电流控制  32-48
  3.1 滞环电流控制方式研究  32-33
  3.2 三角波调制法  33-34
  3.3 基于定频滞环的SVPWM控制  34-47
    3.3.1 控制原理  34-35
    3.3.2 一种常规的定频滞环电流控制策略  35-36
    3.3.3 一种改进的定频滞环电流控制策略  36-39
    3.3.4 在新坐标系下的空间矢量控制  39-41
    3.3.5 指令电压矢量区域的确定及控制  41-46
    3.3.6 定频滞环SVPWM电流控制的实现  46-47
  3.4 本章小结  47-48
4 并联混合型有源电力滤波器系统  48-60
  4.1 与常规并联混合型有源电力滤波器的比较  48-49
  4.2 总体系统结构图  49-50
  4.3 并联混合型有源滤波器的工作原理分析  50-52
  4.4 系统参数设计  52-59
    4.4.1 无源滤波器的设计  52-53
    4.4.2 有源滤波器系统各电路设计  53-59
  4.5 本章小结  59-60
5 混合电力滤波器数字控制系统仿真  60-76
  5.1 仿真软件介绍  60
  5.2 有源电力滤波系统仿真模型的建立  60-63
  5.3 仿真结果及分析  63-67
  5.4 有源电力滤波器软件平台的选择  67-73
    5.4.1 DSP芯片的选择  67-68
    5.4.2 控制系统软件设计  68-73
  5.5 系统实验结果  73-75
  5.6 本章小结  75-76
6 总结和展望  76-78
  6.1 全文总结  76
  6.2 工作展望  76-78
参考文献  78-82
附录  82-83
附件  83-91
致谢  91

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 滤波技术、滤波器 > 有源滤波器
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