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《西安石油大学》 2011年
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电动钻机电网有源电力滤波技术

杨双业  
【摘要】:随着电力电子技术和自动控制技术的飞速发展,电力系统中的非线性功率器件的广泛应用,电力系统谐波已经成为一个不容小觑的问题。本文在研究有源滤波技术的基础上,针对电动钻机自配电网的谐波特性和负载特性,提出有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)抑制电动钻机电网谐波。主要研究内容有: 分析电动钻机电网的各种非线性负载。对负载自身的特性和容易产生的谐波次数进行详细研究。总结和分析出电动钻机电网的总谐波特性和容易产生谐波突变的工作环节。 研究电动钻机电网系统专用有源电力滤波器的控制策略。建立APF中谐波检测方法的数学模型,并且对其进行了仿真实验分析,总结各自的优缺点和适用环境。对比分析了滞环比较,载波调制和矢量控制三种指令电流控制方法 研制电动钻机电网用APF的主控制系统。计算APF的容量、直流侧电压值和连接电感值等。硬件系统设计中,电压和电流传感器选用Hall型传感器,并设计相应的信号调理电路。以TMS320F2812DSP为核心控制器,根据芯片供电特性,其电源采用TPS767D3xx系列双电压低压降线性电源。对设计的DSP控制系统及相关的软硬件通过试验进行分析和验证。 提出了采用直接功率控制,同时结合空间矢量调制技术的有源电力滤波器抑制电动钻机电网谐波,提高供电系统功率因数。建立电动钻机电网用APF的仿真模型,通过分析证明,APF能够实现快速的跟踪补偿,可以应对电动钻机电网谐波变化量大,难以预测等不利于补偿控制的情况。结合样机试验分析得出,APF能很好的抑制电动钻机电网谐波。 最后,对全文工作进行总结,展望未来技术的发展。提出目前有待解决的问题和研究尚不够充分的地方。
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE922;TN713.8

【参考文献】
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