電網(wǎng)不平衡時級聯(lián)H橋APF的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)中接入了大量的非線性負載和不平衡沖擊性負載，有如諧波、電壓跌落、電網(wǎng)電壓三相不對稱等電能質(zhì)量問題也隨著日益惡化。有源電力濾波器(Active Power Filter，APF)作為一種新型的諧波和無功補償裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)補償，改善電能質(zhì)量。
　　但是，當(dāng)前國內(nèi)外對APF的研究主要還是集中在低壓領(lǐng)域，APF應(yīng)用在中高壓領(lǐng)域面臨的諸多關(guān)鍵問題有待解決。由于級聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)具有輸出諧波特性好、易于模塊

2、化、可靠性高等優(yōu)點，所以本文最終采用了級聯(lián)所電平結(jié)構(gòu)作為APF的主電路拓撲。并在此基礎(chǔ)上結(jié)合級聯(lián)H橋型結(jié)構(gòu)的工作模式，采用倍頻式載波移相調(diào)制技術(shù)，很好的提高了裝置的等效開關(guān)頻率，較好的解決了開關(guān)頻率與APF容量之間的固有矛盾。
　　其次，現(xiàn)階段的研究都是在電網(wǎng)電壓理想狀況下，但實際情況中電網(wǎng)電壓不平衡是經(jīng)常存在的，如何解決電網(wǎng)電壓不平衡對裝置帶來的一系列影響是一項急需解決的關(guān)鍵技術(shù)。本文在詳細推導(dǎo)了級聯(lián)H橋式APF在ABC靜止坐標

3、系下的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分析了對主電路參數(shù)進行選擇;同時還分析了電網(wǎng)電壓不平衡對APF裝置的影響。
　　本文對電網(wǎng)不平衡時級聯(lián)H橋APF的控制策略進行了研究。基于瞬時無功功率理論，采用ip-iq算法對諧波電流進行實時檢測，并設(shè)計了電流的跟蹤及閉環(huán)PI控制系統(tǒng);在分析了直流側(cè)電壓不平衡對系統(tǒng)造成的影響的基礎(chǔ)上利用數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出造成級聯(lián)H橋各直流側(cè)電壓不均衡的機理。最后采用分層控制實現(xiàn)對直流側(cè)的穩(wěn)壓均壓。該分層結(jié)構(gòu)中的上層控制采用一種新