本文關(guān)鍵詞：基于諧振控制器的有源電力濾波器無諧波計算控制策略

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【摘要】：隨著各種非線性負載、電力電子變換器接入電網(wǎng),大量的諧波流入電力系統(tǒng),對于電力系統(tǒng)和用電設備造成了不良影響。有源電力濾波器(APF)可以很好地解決諧波污染問題,成為了國內(nèi)外的研究熱點。本文對于APF的電流、電壓控制策略展開了研究。 本文首先研究了基于諧振控制器的電流控制策略,提出了諧波電流控制環(huán)與基波電流環(huán)相分離的結(jié)構(gòu),將負載電流直接作為諧波電流環(huán)的指令,無需諧波檢測計算環(huán)節(jié),從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)補償精度以及動態(tài)響應速度。LCL濾波器具有比單電感濾波器更好的開關(guān)紋波濾除效果,但是其相位滯后較大。諧振控制器可以實現(xiàn)對于諧波指令的高精度跟蹤,傳統(tǒng)的諧振控制器存在相位裕度小的問題,應用于LCL濾波器APF中補償?shù)淖罡咧C波次數(shù)有限。本文對于傳統(tǒng)諧振控制器進行了改進,增大了系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度,使得LCL型APF可以最高補償31次諧波,補償精度得到了提高。而且,通過選擇對應的諧振控制器相并聯(lián),可以實現(xiàn)選擇性諧波補償。 其次,由于諧振控制器的性能隨著電網(wǎng)頻率的偏移會變差,本文提出了一種電網(wǎng)頻率自適應策略,利用鎖相環(huán)實時跟蹤電網(wǎng)頻率的變化,修正諧振控制器的諧振頻率,使得APF在電網(wǎng)頻率發(fā)生變化后仍然可以實現(xiàn)高精度的補償效果。由于鎖相環(huán)的性能決定了頻率自適應策略的穩(wěn)態(tài)補償精度和動態(tài)性能,對于鎖相環(huán)的設計進行了研究。 再次,本文對于直流側(cè)電壓的控制策略進行了研究,基于瞬時無功理論分析了直流側(cè)電壓與補償電流有功分量的關(guān)系,采用了一種對直流側(cè)電壓的平方進行控制的閉環(huán)控制策略,控制器采用PI控制器就可以實現(xiàn)對于電壓指令的無靜差跟蹤。然后對于APF啟動時直流側(cè)電壓的升壓方式進行了研究。 最后,對APF控制系統(tǒng)平臺進行了設計,硬件上設計了采樣板、主接口板、DSP控制板、IGBT驅(qū)動板和驅(qū)動轉(zhuǎn)接板,軟件上設計了DSP和工控機的程序。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN713.8;TM761

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本文編號：1261990