基于多重化注入式混合型电力滤波器的研究

论文摘要

本文主要研究基于多重化的注入式混合型电力滤波器。注入混合型电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行实时补偿,本文采用多重化的主电路结构,具有响应速度快、补偿效果较好,能够实现动态连续、实时补偿、补偿精度高的特点。目前一方面电力电子器件的发展对电网电能质量造成了严重影响,而另一方面有源电力滤波器的成本居高不下且容量难以达到要求,使得有源电力滤波器无法大范围投入使用。因此从拓扑、谐波检测方法、控制系统硬件等方面入手,研究高性能价格比的新型电力有源滤波器具有很高的理论价值和实用价值。本文首先讲述了电网谐波问题以及电力滤波器的研究现状;第二章介绍了有源电力滤波器的基本原理;第三章介绍了多电平电力滤波器主电路拓扑结构,并对其工作原理进行了详细的说明;第四章对多重化电力滤波器谐波电流检测方法进行了阐述;最后主要对基于多重化注入式混合型电力滤波器的补偿控制策略进行了研究,并对其进行了仿真实验,结果表明文中所提的控制策略有较好的补偿效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电网谐波问题
• 1.1.1 电力谐波产生的原因
• 1.1.2 电力系统谐波的危害
• 1.2 电力滤波器的研究现状
• 1.2.1 电力滤波器的分类
• 1.2.2 谐波检测的研究现状
• 1.3 本文所做的主要研究工作
• 第二章 有源电力滤波器的基本原理
• 2.1 有源电力滤波器的工作原理
• 2.2 APF 的总体设计框图
• 2.2.1 主电路
• 2.2.2 硬件采样电路模块
• 2.2.3 直流侧电压的控制
• 2.2.4 谐波电流检测电路
• 2.2.5 补偿电流发生电路
• 2.3 有源电力滤波器谐波补偿模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 多电平电力滤波器主电路结构的研究
• 3.1 多电平主电路结构的研究
• 3.1.1 基本单元串-并（并-串）思想生成多电平变换器拓扑的方法
• 3.1.2 二极管钳位型主电路的结构分析
• 3.2 多重化的主电路形式
• 3.2.1 多重化电路结构
• 3.2.2 移相20° 构成串联三重联结
• 3.3 注入式混合型电力滤波器基本电路结构
• 第四章 多重化电力滤波器谐波电流检测方法的研究
• 4.1 传统的谐波电流检测方法
• 4.2 谐波和无功电流的实时检测方法
• 4.2.1 基于瞬时无功理论的谐波电流快速检测方法
• 4.2.2 改进的基于瞬时无功理论的谐波电流检测方法
• 4.2.3 三相四线制系统的基于瞬时无功理论的谐波电流检测方法
• 4.3 基于智能算法的谐波电流检测方法的研究
• 4.3.1 基于BP 网络的谐波电流检测方法的基本原理
• 4.3.2 基于BP 网络的谐波电流检测新方法和检测方案
• 4.3.3 BP 谐波检测网络的构建与算法选择
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于多重化注入式混合型电力滤波器的研究及仿真
• 5.1 注入式混合型滤波器装置
• 5.1.1 注入式混合型的基本控制策略选择
• 5.1.2 注入式混合型的分频控制方法研究
• 5.2 有源电力滤波器系统仿真实验
• 5.2.1 主电路参数选取
• 5.2.2 仿真结果
• 5.3 本章小结
• 第六章 全文结束与未来工作
• 一、本文所作的工作及取得的结论
• 二、对今后工作的展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间学术论文目录
• 致谢