混合式諧波與閃變綜合抑制技術(shù)的研究.pdf

1、諧波和電壓閃變抑制是涉及電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。電力電子技術(shù)的快速發(fā)展使得各種電力電子裝置在眾多領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。系統(tǒng)中負(fù)載的非線性、沖擊性和不平衡性會(huì)產(chǎn)生較大的諧波電流和變化較快的無(wú)功電流，而變化劇烈的無(wú)功電流會(huì)造成系統(tǒng)電壓的跌落甚至引起電壓閃變。因此諧波治理和閃變抑制已經(jīng)是一項(xiàng)迫切的任務(wù)。傳統(tǒng)采用無(wú)源電力濾波器來(lái)補(bǔ)償大功率工業(yè)負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流和無(wú)功功率，其補(bǔ)償效果依賴于系統(tǒng)的參數(shù)，存在自身

2、難以克服的缺點(diǎn)；而有源電力濾波器存在成本較高難以普及應(yīng)用的缺點(diǎn)。新型的混合式諧波與閃變綜合抑制裝置是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、閃變的新型電力電子裝置，它能對(duì)大小和頻率不斷變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，其應(yīng)用可以克服無(wú)源LC濾波器、電容器投切等傳統(tǒng)的諧波治理和閃變抑制方法的缺點(diǎn)。全文共分為六章。 第一章闡述了研究課題的意義以及主要研究?jī)?nèi)容。首先總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行諧波抑制和閃變抑制的一些傳統(tǒng)的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)對(duì)本課題研究的背景

3、和實(shí)際研究意義進(jìn)行了說(shuō)明，在此基礎(chǔ)上文章提出了混合式諧波與閃變綜合抑制裝置在諧波與閃變綜合抑制方面的應(yīng)用，最后提出論文的主要研究?jī)?nèi)容。 第二章對(duì)混合式諧波與閃變綜合抑制裝置的系統(tǒng)模型和工作原理進(jìn)行了研究。文章首先對(duì)目前常見(jiàn)的混合式濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析與總結(jié)，在此基礎(chǔ)上，文章提出了有源電力濾波器通過(guò)耦合變壓器與一個(gè)小電感并聯(lián)，再與由無(wú)源電力濾波器組和晶閘管投切濾波器構(gòu)成的無(wú)源濾波網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)之后并入電網(wǎng)運(yùn)行的混合式諧波與閃變綜合

4、抑制裝置的主電路結(jié)構(gòu)，分析了混合式諧波與閃變綜合抑制裝置的工作原理。文章對(duì)晶閘管投切濾波器組的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、進(jìn)行了深入的分析，同時(shí)為保證諧波與閃變綜合抑制功能的實(shí)現(xiàn)，利用檢測(cè)無(wú)功電流突變和檢測(cè)系統(tǒng)電壓的模糊控制方法設(shè)計(jì)了閃變抑制功能實(shí)現(xiàn)的判定依據(jù)，最后通過(guò)仿真對(duì)閃變功能判據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。 第三章對(duì)混合式諧波與閃變綜合抑制裝置的檢測(cè)算法進(jìn)行了研究。在對(duì)三相ip-iq法及FBD法進(jìn)行研究并對(duì)FBD檢測(cè)算法的誤差進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，

5、結(jié)合ip-iq法及FBD法之間的關(guān)系提出了一種優(yōu)化的FBD算法以實(shí)現(xiàn)電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行了理論分析及仿真計(jì)算。該方法對(duì)濾波器進(jìn)行了改進(jìn)，并且引入反饋環(huán)節(jié)，減少了計(jì)算量，大大提高了檢測(cè)方法的實(shí)時(shí)性也提高了檢測(cè)算法的精度。 第四章對(duì)混合式諧波與閃變綜合抑制裝置的控制策略進(jìn)行了研究。文章首先對(duì)電壓源控制策略的工作性能進(jìn)行了總結(jié)，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了裝置工作在電流源方式下分別采用三種控制策略(閉環(huán)控制策略、開環(huán)控制策略和復(fù)合控制策

6、略)時(shí)的穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償特性和抑制諧振的特性。因?yàn)殡娏髟磸?fù)合控制策略的控制性能最好，所以確定為混合式綜合抑制裝置推薦的控制策略。文章同電流源復(fù)合控制策略的控制性能最好，所以確定為混合式綜合抑制裝置推薦的控制策略。文章同時(shí)在對(duì)有源濾波裝置的PWM控制策略進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于電流滯環(huán)比較的優(yōu)化空間電壓矢量PWM控制策略。經(jīng)過(guò)仿真分析，文章所提的控制策略能夠達(dá)到較為理想的控制效果。 第五章對(duì)混合式諧波與閃變綜合抑制裝置的試驗(yàn)樣機(jī)的