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《重庆大学》 2001年
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有源电力滤波器谐波电流检测和控制新方法的研究

周雒维  
【摘要】: 有源电力滤波器(APF)中畸变电流的检测与控制方法,不仅是决定其补偿性能的关键因素,而且也影响到APF的应用范围。本文研究APF畸变电流检测和控制新的方法,以适应现代电力系统的多变性及不同APF应用的要求。 首先,在对电力谐波的产生、危害及目前最新的治理措施进行必要的论述和分析的基础上,提出一种基于最小补偿电流的畸变电流检测的新理论和方法和相应的补偿电流最小的单相有源电力滤波器。其创新之处是:以APF输出的补偿电流绝对值积分最小为目标检测负载电流的基波分量,进而得到所需APF补偿的畸变电流。提出并完成了两种不同的实现方案:(1)前馈多层ANN实现补偿电流有效值最小的调节方案和相应的APF电路。(2)模拟硬件实现的LCC调节电路及由此构成的APF系统。进行了仿真和实验研究,结果证实了理论分析的正确性。 本文深入分析了90年代初发展起来的一种适合开关变换器的大信号非线性控制理论——单周控制(One Cycle Control)理论,以及在此理论基础上发展起来的常频积分复位控制技术和它的最新应用,首次成功地将单周控制理论应用于APF的检测和控制中,提出并实现了一种通用常频积分复位控制有源电力滤波器,从而简化了APF的工作原理和结构。文中导出APF功率开关占空比必须满足的控制目标方程、求出APF主电路的稳态模型、建立了通用常频积分复位控制APF的数学模型,用简单的模拟电路实现APF的通用常频积分复位控制电路和通用常频积分复位控制APF系统。最后设计、安装、调试完成一台500W常频积分复位器控制的APF实验样机。对在三种不同非线性负载情况下的动态和静态补偿性能进行了实验研究和补偿性能的实际测试。实验结果证实了理论分析的正确性。与传统APF相比,采用新控制方法的APF的突出优点是:(1)将APF控制目标定为负载电流中的有功分量来导出控制目标方程,不需检测和产生电流参考信号,电路结构简单可靠,补偿性能好;(2)具有很好的稳态补偿特性。由于运用了单周控制理论,输入电流的补偿是在每一个开关周期之内完成,不存在A/D、D/A转换和运算延时;(3)响应快,因而具有很好的动态补偿性能。 最后将所提出的控制方法推广用于三态输出单相桥功率电路、半桥功率主电路的APF,导出了相应的控制方程,进行了仿真研究,证实了所提出控制方法对不同的APF具有普遍的适用性。另外还提出了一种积分复位控制的直流侧WP=6有源电力滤波器(DCAPF)电路结构,理论分析和仿真研究证实,新DCAPF与功率因数校正(PFC)电路具有相同的功能,但较PFC电路处理功率小,效率更高。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TM761

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1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
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王璐;基于DSP的有源电力滤波器研究[D];西南交通大学;2003年
2 赵建;基于LCC谐波检测算法的有源电力滤波器设计[D];南京理工大学;2006年
3 田召广;基于单周控制的配电网谐波抑制和无功补偿技术的研究[D];山东大学;2006年
4 华晓萍;三相并联电压型有源电力滤波器的研究[D];西南交通大学;2006年
5 裴钰;基于有源电力滤波器谐波与无功补偿电流的控制算法研究[D];天津大学;2006年
6 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
7 王超;准单级高频链逆变器控制及输入电流脉动抑制研究[D];燕山大学;2007年
8 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王群,周雒维,吴宁;一种基于神经网络的自适应谐波电流检测法[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年05期
2 周雒维,李自成,吴宁;有源电力滤波器谐波及无功电流的一种检测方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年01期
3 杨君,王兆安,邱关源;单相电路谐波及无动电流的一种检测方法[J];电工技术学报;1996年03期
4 刘进军,刘波,王兆安;串联混合型电力有源滤波器及其在单相电路中的应用[J];电工技术杂志;1996年03期
5 唐中琦,谢运祥;电力有源滤波器三相补偿电流的两相控制法[J];电工技术杂志;1998年03期
6 颜晓庆,王兆安;电力有源滤波器及其新发展[J];电工技术杂志;1998年04期
7 杨万开,肖湘宁,杨以涵,杨丽明;基于瞬时无功功率理论高次谐波及基波无功电流的精确检测[J];电工电能新技术;1998年02期
8 唐中琦,谢运祥;有源滤波器补偿电流的检测与控制[J];电工电能新技术;1998年04期
9 廖明,吴宁,谢品芳;神经网络内模控制算法的研究[J];电气传动自动化;1998年04期
10 肖湘宁,徐永海;混合型有源电力滤波器的研究[J];电网技术;1997年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡大江,张晓锋;综合滤波器仿真研究[J];船电技术;2002年03期
2 尹忠东,李奇睿,韩民晓;考虑阻尼电阻影响的动态电压调节器线路侧滤波器的设计[J];电网技术;2004年20期
3 肖健华,吴今培;电力系统谐波动态抑制技术的发展与展望[J];五邑大学学报(自然科学版);2000年01期
4 付华;冯爱伟;徐耀松;王传英;孟宪敬;;基于单神经元控制器的异步电动机矢量控制[J];中国电机工程学报;2006年01期
5 潘俊民,赵玉芳;神经元在四足机器人伺服控制中的应用[J];上海交通大学学报;1997年03期
6 周箴,赵金,万淑芸,王离九;基于单神经元控制器交流 PWM 调速系统[J];华中理工大学学报;1998年S1期
7 陈晓青,蒋静坪;基于神经元状态的伺服系统自适应广义极点配置控制[J];电工技术学报;1997年03期
8 高玉奎,王幸之;有源电力滤波器补偿电流的计算[J];电工技术杂志;1998年02期
9 高玉奎,谢超,王幸之;有源电力滤波器的研究[J];电气传动;1999年01期
10 罗建文,冯垛生,王晓毛;基于DSP有源电力滤波器的实验研究[J];广东工业大学学报;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 李艳;邵日祥;方建安;邵世煌;;神经网络在功率电子及拖动控制中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
2 姬晓飞;申东日;陈义俊;马君杰;;基于RBF神经网络的非线性系统自适应内模控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
3 崔志强;盛光忠;郭贵莲;;模糊-PI双模控制器在并联型有源滤波器直流侧电容电压控制中的研究[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
4 雷万钧;李红雨;卓放;王兆安;;采用二重化主电路实现的100kVA并联型有源电力滤波器[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
5 吴春芳;鄂飞;朱约章;程汉湘;;基于瞬时无功理论谐波检测的MATLAB仿真研究[A];第十六届电工理论学术年会论文集[C];2004年
6 穆永保;张建成;;基于电流源控制策略的并联混合型有源滤波器的研究[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
7 危韧勇;李志勇;罗大庸;;基于人工神经网络的电力系统谐波测量方法[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘飞;中高压系统并联型混合有源电力滤波器研究[D];华中科技大学;2005年
2 杨杰;电能质量远程监测与有源电力滤波研究[D];华南理工大学;2003年
3 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
4 钟洪浩;新型混合有源电力滤波器研究[D];浙江大学;2005年
5 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
6 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
7 王文举;交流励磁发电机输出电力谐波抑制[D];浙江大学;2001年
8 张桂斌;新型直流输电及其相关技术研究[D];浙江大学;2001年
9 童梅;智能控制在电力系统谐波抑制中的应用[D];浙江大学;2002年
10 周洪亮;有源电力滤波控制技术的研究及应用[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨文荣;中性点经消弧线圈接地的电力网脱谐度测量方法的研究[D];河北工业大学;2000年
2 李虹达;基于PWM控制连续可调电感电路的设计与研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
3 钱众林;电能质量综合控制系统的研究[D];中南大学;2005年
4 杨文;电力系统谐波检测方法研究[D];中南大学;2005年
5 成剑;基于DSP的有源滤波器谐波检测及其控制方法的研究[D];中南大学;2005年
6 刘宇;大功率混合型有源滤波器建模、控制及装置的研究[D];中南大学;2005年
7 李刚;单独注入式有源电力滤波器研究与工程应用[D];中南大学;2005年
8 琚兴宝;并联型三相有源滤波器谐波电流检测控制研究[D];华中科技大学;2005年
9 曾纪勇;基于数学形态学的电能质量检测方法及应用[D];华中科技大学;2005年
10 韩平;钢铁厂谐波治理的研究[D];福州大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆廷信;毛晓波;;有源型谐波抑制无功补偿装置计算机仿真及实验研究[J];电气传动;1989年06期
2 祁才君,王小海;基于插值FFT算法的间谐波参数估计[J];电工技术学报;2003年01期
3 张代润;关于非正弦三相不平衡电路的瞬时无功功率理论[J];电力系统自动化;1996年04期
4 易立强;邝继顺;;一种基于FFT的实时谐波分析算法[J];电力系统及其自动化学报;2007年02期
5 段玉倩,贺家李;遗传算法及其改进[J];电力系统及其自动化学报;1998年01期
6 孙宏伟,李梅,袁健华,寇晓,李彦明;用于电力系统谐波分析的加窗插值FFT算法研究[J];高电压技术;2004年08期
7 黄方能,吴玉燕;FFT谐波检测存在的问题[J];广西电力;2005年04期
8 刘雪英,施保昌;基于遗传算法的函数优化拟下降算法[J];华中理工大学学报;1998年11期
9 张学武,闫萍;电力系统谐波分析及仿真研究[J];计算机仿真;2005年09期
10 彭卓华;利用遗传算法求一类非线性规划的最优解[J];数学理论与应用;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 龙英文;变结构控制理论问题及在有源电网调节器中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 瞿少成;不确定系统的滑模控制理论及应用研究[D];华中科技大学;2005年
3 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
4 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
5 周洪亮;有源电力滤波控制技术的研究及应用[D];浙江大学;2002年
6 张兴;PWM整流器及其控制策略的研究[D];合肥工业大学;2003年
7 孙向东;组合式软开关高频链逆变器的研究[D];西安理工大学;2003年
8 周林;输电线路非全相运行时负序零序电流的补偿控制研究[D];重庆大学;2004年
9 解绍锋;电气化铁道谐波过程分析与推荐限值制定思路研究[D];西南交通大学;2004年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡庆;滑模变结构控制在电力电子开关变换器中的应用[D];沈阳工业大学;2002年
2 林定笑;DC/DC变换器变结构控制及其在直流电机调速中的应用[D];华侨大学;2006年
3 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
4 岳舟;基于Boost和Buck-Boost逆变器的交直交矩阵变换器研究[D];湘潭大学;2007年
5 刘斌;基于Buck型变换器的滑模变结构控制技术研究[D];浙江大学;2007年
6 刘阳阳;用于蓄电池组测试的高功率因数电流型变流器应用研究[D];华北电力大学(河北);2007年
7 王瑾瑜;无速度传感器感应电机转矩模糊控制的研究[D];湖南大学;2007年
8 周亮;基于内模原理的逆变器波形控制技术研究[D];华中科技大学;2006年
9 王瑞;分布式发电系统的无功控制研究[D];北京交通大学;2008年
10 刘立强;三相光伏并网逆变器的研究[D];广东工业大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄涛;基于DSP的并联型有源电力滤波器的研究[D];清华大学;2004年
2 崔俊泽;并联混合型三相四线制有源电力滤波器的研究[D];华北电力大学(北京);2006年
3 许德志;三电平逆变器的SVPWM控制策略研究及其在APF中的应用[D];贵州大学;2006年
4 丁海波;基于DSP的并联型有源电力滤波器的研究[D];内蒙古工业大学;2006年
5 王燕;分布电源联网接口逆变电路控制技术的研究[D];华北电力大学(河北);2007年
6 张铁良;有源电力滤波器与光伏发电的统一控制研究[D];合肥工业大学;2007年
7 苏海涛;基于DSP的并联型有源电力滤波器实验装置研制[D];郑州大学;2007年
8 潘发君;配电网无功与谐波综合补偿原理及方法的研究[D];湖南大学;2007年
9 彭泓;基于DSP的并联型有源滤波器的研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
10 刘宏亮;混合型有源电力滤波器的研究[D];北京交通大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 杨君,王兆安,邱关源;单相电路谐波及无动电流的一种检测方法[J];电工技术学报;1996年03期
2 陆廷信;毛晓波;;有源型谐波抑制无功补偿装置计算机仿真及实验研究[J];电气传动;1989年06期
3 王群,周雒维,吴宁;一种基于神经网络的自适应谐波电流检测法[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年05期
4 赵金,王离九;直流PWM伺服系统的离散滑模控制[J];控制与决策;1993年01期
5 杨君,王兆安,邱关源;不对称三相电路谐波及基波负序电流实时检测方法研究[J];西安交通大学学报;1996年03期
6 刘进军,刘波,王兆安;基于瞬时无功功率理论的串联混合型单相电力有源滤波器[J];中国电机工程学报;1997年01期
7 李庚银,陈志业,丁巧林,王昕伟;dq0坐标系下广义瞬时无功功率定义及其补偿[J];中国电机工程学报;1996年03期
【相似文献】
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1 吴非;解大;张延迟;;新型有源电力滤波器补偿特性研究[J];电力自动化设备;2007年01期
2 惠晶;韩立圣;王存款;;新型神经模糊控制的并联有源电力滤波器[J];电力电子技术;2010年10期
3 李自成;孙玉坤;;基于迭代算法的有源电力滤波器谐波电流实时检测新方法[J];中国工程科学;2006年01期
4 颜文旭;韩立圣;惠晶;谢林柏;;三相四线有源电力滤波器新型神经预测控制[J];电力系统及其自动化学报;2011年01期
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1 薛文平;刘国海;廖志凌;刘星桥;;一种基于神经网络的自适应谐波和无功电流的检测方法[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
2 薛文平;刘星桥;刘国海;;基于神经网络的自适应谐波和无功电流的检测[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
3 杨雪翠;许军;;一种基于神经网络理论的谐波和无功电流检测方法研究[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
4 张晓清;汤红诚;冯璞乔;林洪;;人工神经网络在电力网谐波及无功电流实时检测中的应用[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
5 何益宏;卓放;李红雨;王兆安;;一种新型的数字化谐波电流实时检测方法[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
6 余容;叶超;朱兰嵘;;有源电力滤波器在剧场项目中的应用[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
7 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
8 张代润;宋婷婷;陈洲;黄念慈;;电力谐波抑制技术及有源电力滤波器实验研究[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
9 张志;龚仁喜;韦皓;;一种基于MATLAB的谐波电流检测方法的仿真研究[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
10 汤其彩;刘惠康;赵锦华;;基于遗传算法和神经网络控制的并联型有源电力滤波器的研究[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报特约撰稿人 白同云;电子产品谐波骚扰及其治理[N];中国电子报;2001年
2 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
3 记者  雷蕾;“青山特钢”“省电经”念得好![N];丽水日报;2006年
4 Jim;好机还需配好箱[N];中国电脑教育报;2003年
5 黄延;谐波对双拉行业低压配电与控制系统的影响及消除方法[N];中国包装报;2006年
6 黄延;谐波对双拉行业低压配电与控制系统的影响及消除方法[N];中国包装报;2006年
7 甘孜州康定电力公司 陈绍戎;浅析电网的谐波防治[N];甘孜日报(汉文);2006年
8 许宛英 陆剑 江大纬;彩电合格率仅为13%[N];新华日报;2001年
9 ;谐波指标与标称功率问题最多[N];消费日报;2008年
10 APC公司产品市场部;UPS特快专列如何正确地选用和配置UPS[N];中国计算机报;2000年
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1 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
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 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
4 杨杰;电能质量远程监测与有源电力滤波研究[D];华南理工大学;2003年
5 唐蕾;有源电力滤波器及其在电气化铁道电能质量控制中的应用[D];西南交通大学;2008年
6 李自成;基于Fourier级数的有源电力滤波器谐波电流实时检测方法的研究[D];江苏大学;2008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 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
9 郭自勇;有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用[D];湖南大学;2007年
10 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
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1 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
2 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
3 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
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 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
6 王璐;基于DSP的有源电力滤波器研究[D];西南交通大学;2003年
7 郝瑞祥;有源电力滤波器谐波电流检测方法仿真与实验研究[D];河北工业大学;2002年
8 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
9 杨超;基于DSP的有源电力滤波器的开发研究[D];河北工业大学;2003年
10 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
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