雙并聯(lián)型有源電力濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，非線性負(fù)載得到大規(guī)模的應(yīng)用。但與此同時(shí)，這些負(fù)載也向電網(wǎng)注入了大量的諧波，導(dǎo)致電網(wǎng)中電壓和電流的畸變，嚴(yán)重影響了電能質(zhì)量和用電安全。因此，諧波治理成為提高電能質(zhì)量、保證用電設(shè)備可靠運(yùn)行的重要手段之一。有源電力濾波器(Active Power Filter)作為抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力裝置，能夠動(dòng)態(tài)跟蹤電網(wǎng)中的諧波分量，在抑制諧波的同時(shí)又能夠補(bǔ)償無(wú)功功率。與傳統(tǒng)的無(wú)源濾波器相比，具有自適應(yīng)補(bǔ)償、連續(xù)調(diào)節(jié)、不受電

2、網(wǎng)頻率影響、不易引起電網(wǎng)諧振等優(yōu)點(diǎn)。
　　目前采用的并聯(lián)型有源濾波器主電路僅僅通過(guò)一套逆變電路同時(shí)完成諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償兩項(xiàng)任務(wù)，這造成了逆變電路開關(guān)的狀態(tài)切換過(guò)于頻繁。一方面降低了開關(guān)壽命，造成較大開關(guān)損耗;另一方面也極大地增加了濾波器的控制難度。針對(duì)上述難題，論文設(shè)計(jì)了一種雙并聯(lián)型有源電力濾波器，其特征在于采用主從逆變電路設(shè)計(jì)，主逆變電路專門用于電網(wǎng)的諧波抑制，相當(dāng)于一個(gè)高頻濾波器;從逆變電路專門用于電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，相當(dāng)于一個(gè)

3、低頻濾波器。論文完成的主要工作如下:
　　(1)針對(duì)傳統(tǒng)的基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的ip-iq諧波檢測(cè)法存在的波紋較大，精度較差及響應(yīng)速度較慢等缺點(diǎn)，論文提出了一種基于自適應(yīng)FIR(finite impulse response)數(shù)字低通濾波器的諧波檢測(cè)方法，極大的改善了信號(hào)的動(dòng)靜態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。
　　(2)針對(duì)三相三線制電網(wǎng)和三相四線制電網(wǎng)，分別建立了濾波器逆變電路的數(shù)學(xué)模型，給出了基于二電平SVPWM

4、的控制策略以及基于瞬時(shí)能量守恒的直流側(cè)電壓模糊PI控制策略，提出了雙并聯(lián)型有源電力濾波器的總體方案，設(shè)計(jì)了基于DSP控制器的相關(guān)硬件電路。
　　(3)針對(duì)硬開關(guān)有源電力濾波器開關(guān)頻率較高時(shí)造成開關(guān)損耗大及噪聲強(qiáng)等技術(shù)問(wèn)題，論文提出了一種基于ZVS-PWM(Zero Voltage Switching-Pulse Width Modulation)技術(shù)的逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并將其設(shè)計(jì)在主逆變電路中，通過(guò)仿真結(jié)果證明了所提出方法的有效性