發(fā)布時間：2020-03-19 19:19

【摘要】：隨著科技的飛速發(fā)展,電力電子設備及非線性負載廣泛存在于電力系統(tǒng)中,諧波污染問題日益嚴重,有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)因其容量大、補償靈活等優(yōu)勢成為了控制電能質(zhì)量領域的一個研究熱點。本文以三相四橋臂三電平有源電力濾波器為研究對象,分別以諧波檢測算法、諧波跟蹤控制技術與調(diào)制策略展開研究,其中調(diào)制策略為本文研究的重點。首先,本文簡要介紹了APF的基本工作原理及其重要組成部分,分別在abc與αβ0坐標系下建立了數(shù)學模型。針對電網(wǎng)負載的多樣性,提出了基于反饋原理的改進移動窗積分型諧波檢測算法,提高了諧波檢測算法的動態(tài)響應速度。同時針對諧振控制器在諧振點附近帶寬窄的缺陷,本文應用了改進型比例諧振控制器,很好地解決了諧波跟蹤等問題。詳細分析了四橋臂兩電平變換器在αβ0坐標系下的3D-SVPWM調(diào)制策略,以此為基礎,將三電平分解為兩電平的形式,實現(xiàn)了四橋臂三電平APF的3D-SVPWM調(diào)制策略。根據(jù)“伏秒平衡”原理對分解前后矢量狀態(tài)進行分析,充分證明了本文所提出的基于分解思想的3D-SVPWM調(diào)制策略與傳統(tǒng)算法的等效性。針對NPC拓撲結(jié)構(gòu)固有的中點電位不平衡問題,分析了基矢量對中點電位的影響,提出了基于電荷守恒的中點電位控制策略,通過修正矢量作用時間,達到了維持上下電容電壓平衡的目的。針對3D-SVPWM調(diào)制策略運算復雜的缺點,提出了一種簡化PWM調(diào)制策略。該簡化算法根據(jù)三相參考電壓的大小及正負,直接確定基矢量的狀態(tài)及作用時間。針對中點電位不平衡問題,以單相橋臂為研究對象,分析了中點電位不平衡產(chǎn)生的機理,提出了基于簡化PWM調(diào)制策略的中點電位控制算法,通過改變o狀態(tài)的作用時間,最終維持了上下電容電壓平衡。最后通過仿真與實驗對兩種調(diào)制策略進行了對比,得出了簡化PWM調(diào)制策略更優(yōu)于3D-SVPWM調(diào)制策略的結(jié)論。對三相四橋臂三電平APF的硬件與軟件進行了詳細設計,完成了實驗平臺的搭建,分別在穩(wěn)態(tài)與動態(tài)環(huán)境下對本文提出的算法進行了驗證,證明了其應用在APF中的正確性。
【圖文】：

圖 3-17 三相參考電壓平衡時逆變器仿真波形Figure 3-17 The simulation waveforms of inverter with balancing three-phase reference voltage圖3-17為采用3D-SVPWM調(diào)制策略當三相參考電壓平衡時逆變器仿真波形，，合成參考電壓矢量所在空間區(qū)域的位置如圖 3-17（a）所示，由于參考電壓處在
【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】：2018
【分類號】：TM761

【參考文獻】

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本文編號：2590601