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《湖北工业大学》 2011年
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单相并联型有源电力滤波器及控制方法研究

辛占强  
【摘要】:随着大量非线性负载的使用,尤其是太阳能并网发电系统的接入,大量的谐波电流注入电网,严重污染了电网,并且对电力系统造成了极大的危害。因此,谐波抑制已是迫在眉睫。谐波抑制的方法很多,其中一个重要的方法是使用有源电力滤波器(Active Power Filter, APF),因其能实时跟踪谐波电流,并能实现动态补偿谐波电流,因此得到了广泛的使用。 有源电力滤波器作为目前最有效的抑制谐波方法之一,研究的热点主要包括谐波电流检测算法和补偿电流控制方法两大部分。本论文重点研究了补偿电流控制方法和有源电力滤波器主电路的设计。 本文从电力系统谐波入手,在第1章中首先介绍了它的基本原理、起因、危害和标准。其次,介绍了谐波抑制的两种措施及其国内外研究现状。最后,阐述了本论文的课题来源和主要工作。 本文在第2章对有源电力滤波器的分类和工作原理进行了详细的阐述,除此之外,还分别分析了带感性负载和容性负载的整流电路两种非线性负载。第3章的主要内容是谐波电流检测算法和补偿电流控制方法。其中,谐波电流检测算法详细介绍了基于鉴相原理的瞬时检测算法。补偿电流控制方法主要介绍了电流跟踪控制法和电压跟踪控制方法两种控制方法。电流跟踪控制方法主要介绍了滞环控制法和三角波比较法。电压控制方法,在三相有源电力滤波器空间矢量脉宽调制方法的基础上,提出了一种单相有源电力滤波器(Single Active Power Filter, SAPF)的空间矢量电压控制法,这是本文的一个创新点。第4章主要内容是单相并联有源电力滤波器(Single-Phase Shunt Active Power Filter, SPSAPF)的硬件电路的设计,主要包括主电路直流侧电容电压的选择和电容的选择以及电容两端电压的控制,主电路功率器件的选择,交流侧电感的选择以及控制系统硬件电路的设计。控制系统硬件电路的设计主要包括控制电路、驱动电路、采样和保护电路的设计。第5章主要内容包括单相并联有源电力滤波器控制系统软件系统的设计和整个系统仿真模型的建立以及对仿真结果的分析,以验证整个系统的正确性。最后,第6章对全文进行了总结,并对未来工作进行了展望。
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN713.8

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