论文摘要
随着谐波问题的日益严重,采用有源电力滤波器补偿谐波是一个重要的发展趋势。其基本原理是检测出补偿对象中谐波电流的大小,再由有源电力滤波器产生一个与谐波电流大小相等、极性相反的补偿电流来净化电网电流使其仅含有基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,补偿特性也不受电网阻抗的影响,因而受到广泛的重视。本文就有源电力滤波器的关键技术进行了研究,主要内容如下:本文基于并联混合型APF,开展大容量谐波与无功补偿技术的研究,力图为其实用化奠定基础。选取基于瞬时无功功率理论的ip-iq法作为有源电力滤波器的谐波电流检测方法,并对其详细的叙述与分析,并做出了仿真。对于并联混合型APF,本文分析了它的基本原理,阐述了其逆变器直流电压低的工作特性。对于高压系统应用,论证了基于二极管箝位式三电平逆变器的并联混合型APF技术优点。在此基础上,本文提出了并联混合型APF完整的控制策略:以无差拍控制实现对指令电流的快速、准确跟踪;以PI控制防止交流滤波电容的电压发生直流偏移;采取多种措施将逆变器直流侧电容电压的稳定控制在较小幅值。上述控制策略是APF优质、安全运行的重要保障。针对于所提出的基于二极管箝位式三电平逆变器的混合型APF,本文对其直流电压的稳定控制环节进行了详细分析。将该问题细化分解为两个步骤:逆变器直流侧总电压的稳定控制和基于SVPWM的电压均衡控制。前者等同于普通基于两电平逆变器的混合型APF的直流电压控制,对此笔者指出如使直流电压稳定,不仅需要调整电网注入的有功电流,而且必须调整所注入的无功电流;对于后者,笔者提出选择合适的冗余矢量并调整其相应持续时间的方法,并且给出了对应的控制策略表。利用无源补偿装置（滤波器或电容器）的功率优势和APF的控制性能优势,本文开展了谐波与无功的混合补偿研究,提出二者并联运行时APF所应采取的控制策略。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 有源电力滤波器的研究现状及发展趋势1.2 谐波检测方法的发展趋势1.3 APF控制策略的发展趋势1.4 论文的主要研究工作第二章 瞬时谐波和无功电流检测方法研究2.1 谐波电流检测的研究现状2.2 瞬时无功功率理论2.3 谐波、无功电流实时检测方法2.3.1 传统的p-q检测方法p-iq的谐波电流检测法'>2.3.2 在p-q基础上进行改进的ip-iq的谐波电流检测法p-iq变换矩阵频率实现谐波电流的检测'>2.3.3 预设ip-iq变换矩阵频率实现谐波电流的检测2.3.4 能够同时检测电网谐波电流和无功电流的d-q方法2.4 仿真建模2.5 动态仿真结果第三章 APF主电路三电平逆变器的拓扑研究3.1 引言3.2 三电平逆变器的拓扑结构3.3 三电平逆变器的工作原理3.4 三电平逆变器的数学模型3.5 三电平SVPWM控制策略的基本原理3.6 三电平逆变器的动态换相工作过程3.7 直流侧电容电压的不平衡问题3.8 本章小结第四章 基于串联单调PF的三电平逆变器APF控制策略的研究4.1 引言4.2 并联混合型APF结构及其工作特性4.2.1 并联混合型APF结构及原理4.2.2 直流侧电容电压工作特性4.2.3 与常规并联有源滤波器容量比较4.3 无差拍电流控制策略4.4 逆变器输出直流分量之控制4.5 基于二极管箝位式三电平并联混合型APF4.6 本章小结第五章 直流侧电容电压的稳定控制5.1 概述5.2 直流侧电压的稳定控制d的稳定控制'>5.2.1 基于瞬时无功功率理论的Ud的稳定控制d控制策略'>5.2.3 新型直流电压Ud控制策略5.3 基于SVPWM的直流电压均衡控制5.3.1 零点电位漂移的原因5.3.2 零点电位漂移的治理5.4 本章小结第六章 基于串联PF的三电平逆变器为主电路APF动态仿真6.1 大扇区号的判断模块6.2 APF主电路模块6.3 三相三电平并联型APF的仿真分析第七章 结论与展望7.1 结论7.2 展望致谢参考文献附录
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