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《江南大学》 2011年
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基于神经网络控制的有源电力滤波器研究

韩立圣  
【摘要】:随着电力电子技术的快速发展,其应用也越来越广泛,由此导致电网污染愈发严重。有源电力滤波器(APF)是治理电网谐波的一种行之有效的方法,是电能质量控制领域中的研究热点。近些年来,将现代控制理论应用于APF研究受到了人们的重视,其中神经网络以其较强的非线性映射能力为APF研究开辟了新径。在前人研究基础上,将神经网络与PI控制理论结合设计APF控制器,对硬件电路进行合理设计。本文主要研究任务与结果: 1.分析APF研究现状与特点及研究中存在的问题,总结比较谐波检测和电流控制方法的优缺点,在APF设计中采用神经网络进行谐波检测。 2.深入分析有源电力滤波器原理,建立三相并联型APF数学模型,在采用多元自适应神经网络进行谐波电流检测的同时结合PI调节对直流侧电压进行有效控制,采用三角载波实现电流跟踪控制。 3.设计并联型三相四线制APF系统,建立其电路模型,进行硬件和软件设计。为提高装置实时性设计AD同步采集电路,将硬件互锁设计与软件死区设计结合提高装置安全可靠性;设计硬件锁相环提高补偿效果;为使滤波系统取得更好补偿性能,设计输出滤波器以对系统装置的输出电流中的高次谐波予以有效抑制。 4.采用Matlab7.1仿真软件对系统进行仿真,在仿真的基础上以DSP为核心控制器对系统实验研究,搭建APF试验装置。仿真和实验结果表明采用所改进的控制策略使APF对谐波和无功功率进行有效补偿,APF系统具有较好的补偿实时性和有效性。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN713.8

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 唐鑫鑫;基于预测控制策略的有源滤波器的研究[D];江南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈恒;高阶滤波器的设计与实现[J];半导体技术;2003年04期
2 粟时平,刘建华,金维香;并联有源电力滤波器的人工神经网络控制方法[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2002年01期
3 庄华;;三相有源电力滤波器控制方法的改进[J];常州工学院学报;2008年03期
4 童梅,童杰,蒋静坪;有源滤波器的神经网络控制[J];电工技术学报;2000年01期
5 杨晓萍;刘普森;钟彦儒;;基于经验模式分解的有源滤波器谐波检测[J];电工技术学报;2009年05期
6 张代润;李开禄;;电压型逆变器式有源滤波器分析[J];电工技术;1998年02期
7 武健,何娜,徐殿国;三相并联有源滤波器输出滤波器设计方法研究[J];电力电子技术;2004年06期
8 韩立圣;惠晶;;高功率因数的大功率开关电镀电源研究[J];电力电子技术;2010年05期
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10 武健;何娜;徐殿国;;并联混合有源滤波器复合控制策略[J];电力自动化设备;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 钟洪浩;新型混合有源电力滤波器研究[D];浙江大学;2005年
2 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛筱;神经网络理论在谐波测量中的应用与研究[D];湖南大学;2001年
2 李锦彬;三相并联型有源电力滤波器的研究[D];福州大学;2006年
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4 王崇;并联有源电力滤波器的变结构控制[D];西南交通大学;2006年
5 张晓新;基于DSP的并联型有源电力滤波器的研制[D];内蒙古工业大学;2006年
6 赵尤斌;基于谐波磁通补偿的新型并联有源电力滤波器研究[D];华中科技大学;2006年
7 邝乃兴;串联混合有源电力滤波器控制技术的优化研究[D];浙江大学;2007年
8 韩龙飞;谐波抑制与并联混合有源滤波器的关键技术[D];浙江大学;2007年
9 蒋辉平;混合型有源电力滤波器的研究[D];湖南大学;2007年
10 谭兵;电力相控系统谐波分析算法研究[D];湖南大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘青峰;尹久仁;;神经网络智能诊断技术在混凝土结构中的理论实现与展望[J];四川建筑科学研究;2007年01期
2 赵庆华,吴琦;无功补偿电容器容量计算及放电器的配置[J];安徽电力职工大学学报;2003年03期
3 宋超;;SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
4 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
5 刘凯峰;郑常宝;;一种SVC试验装置的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年06期
6 杨孝志;;几种无功补偿技术的分析和比较[J];安徽电力;2006年02期
7 柯勇;钱峰;;有源电力滤波器谐波电流检测研究及仿真[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年02期
8 张艳红;张兴;林闽;吕绍勤;张崇巍;;与建筑相结合的光伏并网发电示范电站[J];中国建设动态.阳光能源;2005年06期
9 朱连成;王琳;宁春明;刁嫣妲;;基于EXB841的IGBT驱动保护电路的设计[J];辽宁科技大学学报;2008年01期
10 刘磊;王仲初;胡洋;;三相电压型SVG的直接电流控制方法及仿真[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 丁仁杰;曹政;樊淼;;平衡单相负荷的补偿容量优化控制的SVC控制系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 任明炜;孙玉坤;饶翔;;无源滤波器优化方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 马良玉;盖银平;史振兴;;600MW超临界锅炉过热汽温反馈补偿神经网络逆控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 苑舜;郭峰;;混合有源电力滤波器设计及其在谐波治理中的应用[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
6 陆继志;;220kV元谋变电站工业动态无功补偿新技术STATCOM工程试验项目建设的意义[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
7 刘晖;;浅析TSC无功补偿装置[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
8 焦利民;刘耀林;;土地适宜性评价的模糊神经网络建模及其应用分析[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
9 刘国海;薛文平;;基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
10 李可;徐伟;司小庆;;电力系统两种无功补偿方式及比较研究[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 邵宗凯;无刷双馈电机建模及智能控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
4 谢斌;并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 田军;多绕组变压器式可调电抗的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
6 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
7 沙丽荣;基于正交基神经网络的结构可靠性分析[D];吉林大学;2011年
8 唐诗颖;基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
9 张树全;基于分频控制的并联型APF关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 李慧;智能居住环境学习和控制策略研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张云波;基于DSP的三相四线制有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
2 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
3 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
5 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 李宜娟;基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究[D];长春理工大学;2010年
7 杨添博;分布式控制系统网络控制器的SOPC设计[D];长春理工大学;2010年
8 周巍;基于FPGA的QPSK数字解调技术研究[D];长春理工大学;2010年
9 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
10 韩冬振;远程诊断中心的设计与实现[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈恒;高阶滤波器的设计与实现[J];半导体技术;2003年04期
2 庄华;;三相有源电力滤波器控制方法的改进[J];常州工学院学报;2008年03期
3 杨晓萍;刘普森;钟彦儒;;基于经验模式分解的有源滤波器谐波检测[J];电工技术学报;2009年05期
4 武健,何娜,徐殿国;三相并联有源滤波器输出滤波器设计方法研究[J];电力电子技术;2004年06期
5 惠晶;王存款;朱贺;;基于动态矩阵的APF预测控制策略研究[J];电力电子技术;2010年05期
6 王金星,王庆平,贾长朱,杨刚,陈超英;MATLAB在有源滤波器仿真设计中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2001年04期
7 钟庆,吴捷,杨金明,Eric K.W.Cheng;现代控制理论在有源电力滤波器中的应用[J];电力自动化设备;2004年03期
8 武健;何娜;徐殿国;;并联混合有源滤波器复合控制策略[J];电力自动化设备;2009年03期
9 张亮;蔡旭;;并联型有源滤波器三相谐波电流的全数字化快速提取[J];电力自动化设备;2010年06期
10 史伟伟,蒋全,胡敏强,唐国庆,蒋平;低通滤波器在串联型电力有源滤波器中的应用[J];电网技术;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王萍;有源电力滤波器谐波电流智能测控方法研究[D];天津大学;2005年
2 吴勇;有源电力滤波器若干关键技术研究[D];华中科技大学;2007年
3 侯世英;直流侧串联型有源电力滤波器的建模与控制研究[D];重庆大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘杰;三相四线制电力有源滤波器的研制[D];山东大学;2006年
2 王崇;并联有源电力滤波器的变结构控制[D];西南交通大学;2006年
3 张晓新;基于DSP的并联型有源电力滤波器的研制[D];内蒙古工业大学;2006年
4 倪璐璐;基于有源电力滤波器的谐波抑制技术研究[D];中国石油大学;2007年
5 赵尤斌;基于谐波磁通补偿的新型并联有源电力滤波器研究[D];华中科技大学;2006年
6 邝乃兴;串联混合有源电力滤波器控制技术的优化研究[D];浙江大学;2007年
7 韩龙飞;谐波抑制与并联混合有源滤波器的关键技术[D];浙江大学;2007年
8 蒋辉平;混合型有源电力滤波器的研究[D];湖南大学;2007年
9 谭兵;电力相控系统谐波分析算法研究[D];湖南大学;2007年
10 王利平;新型有源电力滤波器的仿真研究[D];东北电力大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王冬平,陈树君,黄继强,殷树言;基于瞬时无功功率理论的谐波检测的DSP实现[J];北京工业大学学报;2002年04期
2 涂春鸣,罗安,杨勇;一种新的混合有源滤波器控制方法[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2003年03期
3 吴宪平;逆变式弧焊机的研究现状与发展[J];长沙大学学报;2003年02期
4 穆帅,危韧勇,李志勇;基于ANN的谐波电流检测分析方法[J];长沙铁道学院学报;2002年03期
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9 卓放,王跃,何益宏,李红雨,王兆安;全数字化控制实现的三相四线制有源电力滤波器[J];电工电能新技术;2001年03期
10 浦志勇,黄立培,吴学智;三相PWM整流器空间矢量控制简化算法的研究[J];电工电能新技术;2002年02期
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2 赵成勇;基于电铁牵引变电站的单相混合型谐波补偿系统研究[D];华北电力大学;2001年
3 高大威;电力系统谐波、无功和负序电流综合补偿的研究[D];华北电力大学;2001年
4 周雒维;有源电力滤波器谐波电流检测和控制新方法的研究[D];重庆大学;2001年
5 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;有源电力滤波器(APF)的DSP控制策略研究[D];浙江大学;2002年
2 王冠;电力系统谐波分析的元件模型和系统仿真[D];浙江大学;2003年
3 熊爱明;高频感应加热电源的研究[D];浙江大学;2003年
4 周小军;基于单周控制四桥臂三相四线制有源电力滤波器的研究[D];重庆大学;2003年
5 潘如峰;高频感应加热电源技术的研究[D];浙江大学;2004年
6 蔡爱军;基于DSP的CPDM高频感应加热电源的研究[D];江南大学;2005年
7 凌青;三相并联型有源电力滤波器控制方法的研究[D];西南交通大学;2005年
8 苑伟宇;基于DSP的有源电力滤波器的设计与实现[D];华北电力大学(河北);2006年
9 宋延涛;基于DSP控制的串联混合有源电力滤波器的研究[D];浙江大学;2006年
10 杜磊;50kVA二极管箝位三电平逆变器模块研究[D];浙江大学;2006年
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7 李红雨,吴隆辉,卓放,雷万钧,张鹏博,王兆安;多重化大容量有源电力滤波器的主电路结构研究[J];电网技术;2004年23期
8 陈红兵;;有源电力滤波器控制策略和谐波检测方法分析[J];江苏电器;2008年06期
9 卓放,胡军飞,王兆安;采用多重化主电路实现的大功率有源电力滤波器[J];电网技术;2000年08期
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1 耿彦军;陈欣;来志强;王志民;胡成;;有源电力滤波器在干熄焦上的应用[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
2 卓放;王兆安;;有源电力滤波器技术的发展与应用[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
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5 张代润;;有源电力滤波器研究[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年
6 汪小平;杨维翰;周谦之;;一种新型的串联有源电力滤波器的研究[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年
7 徐长波;王荣蓉;李春文;;自适应模糊控制在三相三线有源电力滤波器中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王跃;杨君;王兆安;苏晓勃;曾志东;;单相并联混合型有源电力滤波器的全数字控制系统[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
9 余容;叶超;朱兰嵘;;有源电力滤波器和无源电力滤波器的原理、应用及比较[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
10 张超;杨耕;杜继宏;;用于有源电力滤波器的任意次谐波电流检测的新算法[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
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1 记者 张国宪 通讯员 张美松;“移花接木”创收1600万元[N];人民邮电;2009年
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9 黄中;自控科技走向全面智能化[N];中国知识产权报;2001年
10 记者 江世亮;健康和环境问题成今年特色[N];文汇报;2009年
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1 童立青;串联混合有源电力滤波器新型控制技术研究[D];浙江大学;2009年
2 谢冰若;新型串联混合型有源电力滤波器及相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
3 颜文旭;有源电力滤波器的T-S建模及控制研究[D];江南大学;2011年
4 周雒维;有源电力滤波器谐波电流检测和控制新方法的研究[D];重庆大学;2001年
5 曾繁鹏;多电平有源电力滤波器拓扑结构及控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 张树全;基于分频控制的并联型APF关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
7 谢斌;并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
8 刘昊;非正交坐标系SVPWM理论分析与混合型APF应用研究[D];华北电力大学(北京);2005年
9 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
10 钟金亮;有源电力滤波器的变结构控制策略研究[D];浙江大学;1998年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩立圣;基于神经网络控制的有源电力滤波器研究[D];江南大学;2011年
2 刘丽丽;新型并联混合有源电力滤波器的电气参数优化设计[D];兰州交通大学;2010年
3 刘卫民;并联混合型有源电力滤波器的研究[D];郑州大学;2010年
4 刘卫民;并联混合型有源电力滤波器的研究[D];郑州大学;2010年
5 李跃飞;一种混合型有源电力滤波器的仿真研究[D];西安科技大学;2010年
6 许俊云;有源电力滤波器中的若干谐波电流检测方法研究[D];武汉理工大学;2005年
7 孙标广;并联型有源电力滤波器的设计与研究[D];河南理工大学;2010年
8 王江波;并联型三相三线制有源电力滤波器控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
9 赵春明;三相四线制下并联有源电力滤波器的研究与设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 尹发根;混合型有源电力滤波器的研究[D];兰州理工大学;2010年
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