新型串联混合型有源滤波器仿真研究及其相关问题分析

论文摘要

现代社会中,电能是一种最为广泛使用的能源,其应用程度是一个国家发展的主要水平之一,随着科学技术金额国民经济的发展。对电能质量的要求越来越高,电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体意义,谐波是电能质量的一个重要方面,其对电网造成的谐波污染和损失日益严重。与传统谐波治理技术相比,有源电力滤波器作为净化电网污染,改善供电质量的一种有效装置,具有明显的优势,在我国必有广泛的应用前景。本文所研究的串联混合型有源滤波器(SHAPF)是基于一种可调电抗的原理,不同于传统的串联型有源滤波器。本文通过建立了SHAPF在是电网的谐波等效电路和基波等效模型,以谐波等效模型为基础推导出特定次数谐波电流的表达式,并由等效电气模型确定了SHAPF的电流控制要求。通过分析静止坐标变换与同步旋转坐标变换,揭示了两种坐标变换的内在联系,并结合本文所研究的SHAPF的特点分析了基于同步坐标旋转变换的谐波检测原理及其实现方法。在低通滤波器设计方面,比较了本文所采用的低通滤波器与传统所采用的Butterworth低通滤波器的滤波特性。介绍了两种应用较广泛的的现代电流控制方法的原理,即滞环电流控制和三角波比较控制,比较了两种电流控制方法的优缺点。结合本文所研究的有源滤波器电流控制方法,以课题组实际项目为对象建立了仿真模型,进行了两个仿真实验,仿真实验一分析干扰电压对电流控制器的影响及其改善措施,仿真实验二分析了不同谐波电流控制系数对有源滤波器滤波效果的影响。最后通过实验研究分析了实测波形的滤波效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 电能质量的定义及其影响
• 1.2 谐波产生原因及其危害
• 1.3 谐波的抑制方法
• 1.4 国内外有源滤波技术的研究现状和发展前景
• 1.5 本文研究的主要内容和章节安排
• 2 SHAPF 的电气模型
• 2.1 可调电抗器原理
• 2.2 新型串联混合型有源滤波器基本结构
• 2.3 新型串联型混合有源滤波器的谐波等效电路模型
• 2.4 结论
• 3 SHAPF 实时检测方法的研究
• 3.1 现代谐波检测方法
• 3.2 基于静止坐标变换的谐波电流检测原理
• 3.3 基于同步旋转坐标变换的谐波检测原理
• 3.4 低通滤波器的设计
• 3.5 仿真研究
• 3.6 结论
• 4 SHAPF 的电流控制方法研究
• 4.1 电流滞环跟踪控制
• 4.2 三角载波比较控制
• 4.3 新型串联混合型有源滤波器的电流控制方法
• 4.4 仿真研究
• 4.5 结论
• 5 SHAPF 的实验研究
• 5.1 实验平台
• 5.2 滤波效果分析
• 6 全文总结
• 6.1 本文所做的主要工作及结论
• 6.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献