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基波磁通补偿式串联混合型谐波抑制装置的应用研究

张力  
【摘要】:传统的非线性电气设备以及现代电力电子技术的广泛应用,使电力系统产生了大量谐波。串联混合型有源滤波器(SHAPF)是一种有效的谐波抑制装置。基于基波磁通补偿的SHAPF最早是从基于磁通控制的可调电抗器理论中衍生而来的。立足于前人对基波磁通补偿式串联混合型有源滤波器的研究成果,本文对SHAPF的基波电流补偿系数进行了深入的理论分析,进一步完善了基波磁通补偿理论。 在本文中推导出了比较精确的基波电流补偿系数取值范围的数学表达式,揭示了基波电流补偿系数与系统电流、变压器励磁阻抗以及直流母线电压之间的内在关系,大量的仿真分析证明了其正确性,这是本文的一大创新点。 同时,对理论分析得出的结论进行了实验研究,以三菱IPM模块(三相电压型逆变桥)为主电路开关器件,以TMS320F2812型DSP为数字控制核心,搭建了20kVA的实验平台,详细分析了SHAPF的软件与硬件设计,实验结果进一步证明了理论分析的正确性,能够对工程实践起到良好的指导意义。 在进行了大量的实验之后,着重分析了SHAPF的电流解耦控制策略,总结了电压空间矢量PWM控制策略(SVPWM)的统一化数学描述,将SHAPF的电流解耦方法与SVPWM控制策略相结合的方案应用于SHAPF,仿真分析证明了这种方案比电流未解耦的SPWM控制策略具有明显的优越性,这是本文的第二个创新点。


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