近年來由非線性負載帶來的諧波問題越來越嚴重,有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)作為一種有效的諧波治理方法,越來越受到人們的關(guān)注。對于有源電力濾波器,人們最關(guān)注的是其補償精度,所以,如何提高有源電力濾波器的補償精度成為該技術(shù)領(lǐng)域的一個研究熱點。因此本文以有源電力濾波器為研究對象,重點研究如何提高其補償精度,主要完成以下工作:首先,簡單介紹了并聯(lián)型有源電力濾波器的工作原理,明確了數(shù)字APF系統(tǒng)所包含的環(huán)節(jié)。建立了數(shù)字APF系統(tǒng)的數(shù)學模型,為后文的延時分析和電流環(huán)控制算法研究打下基礎(chǔ)。其次,詳細分析了數(shù)字APF系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)引入的延時情況,得出滯后一拍、抗混疊濾波器和輸出濾波器引入的延時較大這一結(jié)論。分析了延時對數(shù)字APF系統(tǒng)補償精度的影響,得出延時會降低補償精度的結(jié)論。然后,介紹了基于滑窗迭代離散傅里葉變換的諧波檢測方法的原理和實現(xiàn)方法。針對基于滑窗迭代離散傅里葉變換的諧波檢測方法在電網(wǎng)頻率波動時會有檢測誤差的問題,提出了一種電網(wǎng)頻率自適應(yīng)的滑窗迭代離散傅里葉諧波檢測方法,仿真結(jié)果驗證了算法的有效性。接著,研究了基于PI控制的APF的補償性能情況。針對基于PI控制的APF系統(tǒng)補償精度較低的問題,研究了諧振控制這一基于內(nèi)模原理的高精度的控制方法。又針對諧振控制在電網(wǎng)頻率波動情況下控制精度變差的問題,提出了一種改進的諧振控制方法,該方法對電網(wǎng)頻率具有自適應(yīng)能力,仿真驗證了該方法的有效性。最后,根據(jù)數(shù)字PI控制系統(tǒng)引入的延時是導致基于PI控制的APF系統(tǒng)補償精度較低的原因這一結(jié)論,提出了一種基于延時補償?shù)目刂品椒?仿真結(jié)果說明基于延時補償?shù)目刂品椒ǹ梢杂行岣逜PF的補償精度。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TN713.8;TM761
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 諧波的來源和危害
        1.1.2 諧波相關(guān)標準
        1.1.3 諧波治理方法
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 補償精度影響因素及改善方法的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 諧波檢測算法的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電流控制策略的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 數(shù)字化有源電力濾波器系統(tǒng)的延時分析
    2.1 數(shù)字化有源電力濾波器系統(tǒng)
        2.1.1 并聯(lián)型有源電力濾波器的工作原理
        2.1.2 數(shù)字化有源電力濾波器系統(tǒng)的數(shù)學模型
    2.2 數(shù)字化有源電力濾波器系統(tǒng)各環(huán)節(jié)引入的延時
    2.3 延時對數(shù)字APF系統(tǒng)補償精度的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于諧波檢測的補償精度優(yōu)化方法
    3.1 基于滑窗迭代離散傅里葉變換的諧波檢測方法
    3.2 一種改進的滑窗迭代離散傅里葉諧波檢測方法
    3.3 仿真分析
        3.3.1 開環(huán)仿真分析
        3.3.2 閉環(huán)仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于電流環(huán)控制的補償精度優(yōu)化方法
    4.1 APF電流環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)框圖
    4.2 基于PI控制的電流環(huán)控制方法
    4.3 基于諧振控制的電流環(huán)控制方法
        4.3.1 內(nèi)模原理和諧振控制原理
        4.3.2 基于諧振控制的電流環(huán)設(shè)計方法
        4.3.3 一種改進的諧振控制方法
        4.3.4 仿真分析
    4.4 基于延時補償?shù)目刂品椒?br>    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
個人簡歷及攻讀碩士期間的主要研究成果

【參考文獻】

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本文編號：2841638