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《华中科技大学》 2005年
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中高压系统并联型混合有源电力滤波器研究

刘飞  
【摘要】:Q随着电网中非线性负荷的大量增加,由此带来的谐波危害和治理问题日益受到关注。混合有源滤波器(HAPF)利用无源滤波器(PPF)为有源电力滤波器(APF)分压或分流以减小对APF 容量的要求,同时利用APF 控制灵活的特点弥补PPF 补偿性能的缺陷,是当前APF 研究领域的一个重要方向,并且在中高压大容量的谐波治理中有着广阔的应用前景。 本文围绕中高压系统谐波治理的问题,主要从以下几方面开展研究并取得了如下成果: (1)全面比较了当前各种混合有源电力滤波器技术方案的优缺点和适用范围,选取了APF 承受基波电压和电流都较小的串联谐振注入式HAPF 方案作为本文的研究重点。通过建立HAPF 系统基于瞬时值的线性微分方程组,进行线性代数坐标变换的方法,分析了HAPF 的单相等效电路与三相电路在暂态和稳态条件下的等价性。 (2)本文提出了C 型HAPF 方案,其中的APF 不承受基波电压、电流,且只负担部分谐波电流,直流侧电压与系统电压之比较低,因而容量可进一步减小,有利于工程实现(该方案正在申请中国发明专利,专利申请号:03128234.2)。论文研究了两种用于C 型HAPF 的控制方法:即同时检测网侧电流和负载电流的复合控制方式,以及只需要检测网侧电流的指定消谐控制方式,并分析比较了这两种方式的滤波效果和响应速度。 (3)本文针对二阶HAPF 设计了两种复合控制方法:即精确对消特定次数谐波的复合控制方法,和采用两个一阶滞后环节串联来近似二阶积分的复合控制方法。论文采用了通过使APF 发出特定相位的基波电流来实现其直流侧电压的闭环控制策略,并推导了控制系统近似数学模型。本文还设计了一种电压源型逆变器输出电流波形控制方法,即用状态反馈环节保证系统的稳定性,同时依靠重复控制器提高输出电流的跟踪精度。 (4)当HAPF 和容性负载并联运行时,论文以二阶HAPF 为例,详细分析了在多种接线方式下发生谐振的可能性,并设计了在可检测电流量受到限制的条件下抑制并联谐振的控制方法,同时指出对于谐波电压源,由于并联型有源电力滤波器的固有缺陷,要想改善幅频特性,需要大幅增加APF 的电流容量。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN713.8

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【引证文献】
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3 陈为玉;并联型有源电力滤波器的设计与实现[D];天津大学;2010年
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9 胡晓磊;单相动态电压恢复器(DVR)研究[D];华中科技大学;2008年
10 赵小林;并联型三相四线制有源电力滤波器的研究[D];江南大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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2 王小华;王莉;王力;;基于神经网络的电力系统谐波及间谐波高精度检测[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 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
5 宋海峰;张章;;基于电弧炉建模分析间谐波对继电保护设备的影响[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011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 廖芳宇;喻川;龚应来;;电能质量综述[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
8 陈祥;;分布式电源系统接入影响[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
9 刘柱揆;;电网无功补偿技术应用[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
10 罗亚桥;石磊;;《电能质量 公用电网谐波》中几个问题的探讨[A];华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2004年年会论文集[C];2004年
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1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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4 全惠敏;电能质量相关信号的S变换检测算法及应用研究[D];湖南大学;2010年
5 杨丹;压电复合结构主动吸声理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年
6 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
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8 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
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10 张志成;阵列信号多维参数估计理论与方法研究[D];吉林大学;2011年
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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
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3 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
4 胡文杰;河南神马尼龙化工公司年产30万吨尼龙66盐110kV变电站扩建方案研究[D];郑州大学;2010年
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7 李天鹰;动基座条件下防摆技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 李建军;基于电力系统的电能质量检测与分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【二级引证文献】
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2 叶傅华;陈国栋;宋晋峰;周悦;;10kV动态电压恢复器及其整流控制策略[J];大功率变流技术;2011年04期
3 罗仁俊;张定华;王卫安;黄超;黄燕艳;曹洋;刘华东;唐建宇;;高压直挂式无功和谐波综合补偿器控制策略研究[J];大功率变流技术;2011年05期
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8 徐永海,肖湘宁,杨以涵,陈学允;小波变换在电能质量分析中的应用[J];电力系统自动化;1999年23期
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