并聯(lián)型有源電力濾波器檢測和控制技術(shù)的研究.pdf

1、本課題是教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目“電網(wǎng)諧波抑制技術(shù)的研究”(批準(zhǔn)號(hào)：
　　 20101402120004)的重要組成部分，主要是針對電網(wǎng)供電質(zhì)量日趨降低的問題提出的。電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，使電力系統(tǒng)的諧波污染問題日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)的諧波抑制方法己難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求。有源電力濾波器(APF)作為一種新型的電力電子裝置，以其對電網(wǎng)負(fù)載、系統(tǒng)參數(shù)變化的自適應(yīng)能力和較快的動(dòng)態(tài)性能，被認(rèn)為是最有前途的諧波抑制手段。
　　 近年來

2、，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)飛速發(fā)展，研究基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制的有源電力濾波器將具有十分重要的意義。
　　 本文以三相三線并聯(lián)型有源電力濾波器為研究對象，分析了其系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理，對諧波電流檢測方法和控制策略進(jìn)行了深入研究。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，著重探討了有源電力濾波器實(shí)驗(yàn)裝置的軟、硬件實(shí)現(xiàn)方法。主要研究內(nèi)容如下：
　　 介紹了有源電力濾波器的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀以及有源電力濾波器的分類，著重分析了并聯(lián)型有源電力濾波器

3、的系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理。
　　 實(shí)時(shí)、高精度的諧波檢測是有源電力濾波器發(fā)揮諧波抑制功能的前提。
　　 本文對基于瞬時(shí)無功功率理論的兩種諧波檢測方法進(jìn)行了深入研究，指出了它們的優(yōu)點(diǎn)和存在的不足。針對這種不足之處，結(jié)合電機(jī)分析理論中的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換思想總結(jié)出一種基于瞬時(shí)電流分解的諧波檢測方法，不但繼承了基于瞬時(shí)無功功率理論的諧波檢測法的優(yōu)點(diǎn)，還很好地克服了它的缺點(diǎn)，而且適應(yīng)性更廣。
　　 對有源電力濾波器的控制是其發(fā)揮諧

4、波抑制功能的必各條件。有源電力濾波器的控制包括電流的跟蹤控制和直流側(cè)電壓的控制兩個(gè)方面。就電流的跟蹤控制，本文對比研究了滯環(huán)比較和三角波比較這兩種常用的控制方式，總結(jié)出了各自的工作特性和優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)研究了三角波比較電流控制方法及其數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。就直流側(cè)電壓的控制，本文從能量交換的角度詳細(xì)分析了直流側(cè)電容電壓波動(dòng)的原因，并引入直流側(cè)電壓的閉環(huán)控制來穩(wěn)定直流側(cè)電壓。
　　 建立了三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器主電路的數(shù)學(xué)模型，討論了主

5、電路參數(shù)設(shè)計(jì)的方法，給出了參數(shù)選取的依據(jù)。搭建了有源電力濾波器在Matlab／Simulink環(huán)境下的仿真模型，并進(jìn)行了仿真研究，驗(yàn)證了控制方法和參數(shù)選取的正確性。
　　 設(shè)計(jì)了變流器主電路及其驅(qū)動(dòng)電路和以TMS320[，F(xiàn)2407A：芯片為核心的系統(tǒng)控制電路，并設(shè)計(jì)了變流器直流側(cè)的過壓及欠壓保護(hù)電路和限流啟動(dòng)電路以提高裝置的安全性：基于TI公司的集成軟件開發(fā)平臺(tái)CCS3．1，編制了控制系統(tǒng)的匯編語言程序。建立了并聯(lián)型有源電力濾