三相四线制系统中有源滤波器控制方法研究

论文摘要

本文主要针对在三相四线制下三桥臂三电平的有源滤波器的控制方法和调制方法进行了研究。在abc坐标系下建立了三相四线制下的系统数学模型,并且通过恒幅值变换,将其转移到dq0坐标系下,为之后的理论研究提供了依据。在谐波检测方面,传统的基于瞬时无功功率理论的三相谐波检测方法有适用范围广,无延时的优点,将其应用于三相四线制谐波检测,无需单独计算零序分量便可直接消除零序分量的影响。无差拍控制有着响应速度快的优势,因此本文主要对无差拍控制进行了仔细研究。描述了一种基于谐波电流重复性特征的重复预测型观测器,来得到无差拍控制的预测谐波电流值。在三相四线制下,传统的二维PWM调制不能对零轴进行控制,因此本文主要讨论了在三维空间下的矢量调制策略。同时根据坐标平移的思路,对一种直接PWM调制进行了研究和仿真检验。无差拍控制对系统参数依赖性很强。当参数估计误差较大时,会导致其控制精度变差,无法达到有效的有源滤波的作用。因此本文采用一种基于最小二乘法的在线模型参数辨识,并且针对三相四线制有源滤波器进行了改进,通过实时检测和改变无差拍控制的模型参数,来达到正确的极点和零点对消,从而得到控制的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 谐波对电网的影响
• 1.2 有源滤波器的原理和结构
• 1.3 课题的目的和意义
• 1.4 本文的主要研究工作
• 2 三相四线制下的三电平APF 的工作原理和数学模型
• 2.1 工作原理
• 2.2 abc 坐标下的数学模型
• 2.3 dq0 坐标下的数学模型
• 2.4 小结
• 3 谐波检测方法
• 3.1 谐波检测方法分类
• 3.2 瞬时无功功率理论
• p-i_q 检测法'>3.3 基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q检测法
• 3.4 MATLAB 仿真
• 3.5 小结
• 4 无差拍控制
• 4.1 无差拍控制原理
• 4.2 三相四线制有源滤波中的无差拍控制
• 4.3 重复预测型观测器
• 4.4 状态观测器
• 4.5 小结
• 5 三维空间矢量脉宽调制
• 5.1 三维空间矢量的分布
• 5.2 坐标平移和直接PWM 调制方法
• 5.3 MATLAB 仿真检验
• 5.4 小结
• 6 模型参数估计
• 6.1 无差拍控制的模型参数
• 6.2 模型参数迭代估计
• 6.3 基于模型参数估计的无差拍控制策略
• 6.4 仿真研究
• 6.5 小结
• 7 全文总结
• 7.1 内容总结
• 7.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献