本文關鍵詞：一種新型有源電力濾波器的研究

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【摘要】：有源電力濾波器(Active Power Filter,APF),因其具有可同時補償諧波和無功功率、濾波性能不受電網(wǎng)參數(shù)影響、可靠性高、補償效果好等多種優(yōu)點而被廣泛地應用于各種工業(yè)領域以及電力系統(tǒng)中。目前使用較多的是傳統(tǒng)的含有諧波檢測的有源電力濾波器,由于傳統(tǒng)APF系統(tǒng)中存在諧波檢測以及諧波跟蹤控制模塊,結(jié)構(gòu)較為復雜,補償性能也受到多方面的限制,同時成本也較高。本文將研究一種基于間接電流控制方法的無諧波檢測APF,它不需要進行諧波檢測,而是直接提取電網(wǎng)側(cè)電流,再使用控制器對電流進行控制以實現(xiàn)諧波補償。在確定指令電流時,需要進行電壓相角檢測,考慮到三相電網(wǎng)電壓往往存在不平衡現(xiàn)象,本文采用基于正弦幅值積分器的電網(wǎng)正序基波電壓相角的檢測方法。間接電流控制方法包含兩個控制環(huán):電網(wǎng)電流控制內(nèi)環(huán)和直流電壓控制外環(huán),電網(wǎng)電流內(nèi)環(huán)使用PI-VPI控制器來調(diào)節(jié)電網(wǎng)電流,直流電壓外環(huán)控制器旨在保持APF直流側(cè)電壓恒定不變,采用簡單的PI調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)。APF常用的拓撲結(jié)構(gòu)為三相六開關,三相六開關結(jié)構(gòu)中三個橋臂均由開關管組成,成本較高,且開關損耗較大。將其三相橋臂中的一相換成電容橋臂,使得需要控制的開關數(shù)量由6個降到4個,由此構(gòu)成了三相四開關APF。減少開關數(shù)量能夠降低開關損耗,同時也能夠減少APF功率開關器件的成本和散熱成本。三相四開關拓撲直流側(cè)兩個電容上存在電壓偏差,采用具有電壓補償效應的等效SVPWM調(diào)制方法可以減小電壓偏差對APF輸出電流的影響。本文將三相四開關拓撲與無諧波檢測APF結(jié)合起來,是非常經(jīng)濟的諧波抑制方案。最后,通過MATLAB/Simulink仿真軟件分析驗證了本文所研究的新型APF的可靠性與有效性,并通過實驗平臺對部分理論進行了實驗驗證。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM761;TN713.8

【參考文獻】

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本文編號：1199701