發(fā)布時間：2021-04-10 19:52

　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和電力電子裝置的廣泛使用,電網(wǎng)的諧波問題越來越突出。如何改善電網(wǎng)運行環(huán)境、提高電能質(zhì)量成為電力電子領域亟待解決的問題�；谟性措娏V波器（Active Power Filter,APF）的諧波治理技術(shù)具有補償效果好、響應速度快和可以選擇性補償特定次諧波等優(yōu)點,成為當今社會諧波治理技術(shù)的發(fā)展方向。本文基于單相級聯(lián)H橋拓撲對有源電力濾波器的鎖相環(huán)技術(shù)、諧波檢測技術(shù)、諧波電流控制技術(shù)、電容電壓控制技術(shù)進行了以下研究。本文首先介紹了并聯(lián)型有源電力濾波器和單相級聯(lián)H橋型變流器的工作原理,并分別介紹了載波相移調(diào)制、載波層疊調(diào)制和一維空間矢量調(diào)制技術(shù)。隨后針對傳統(tǒng)鎖相環(huán)方法和諧波檢測算法在穩(wěn)態(tài)精度和響應速度方面的不足,分別提出了基于重復控制的新型鎖相環(huán)方法和基于定積分的諧波檢測算法,并給出了詳細的參數(shù)設計過程和數(shù)字化實現(xiàn)方法。新型鎖相環(huán)方法可以在電網(wǎng)電壓嚴重畸變的情況下,在半個工頻周期內(nèi)準確地提取出電網(wǎng)電壓的基波正序分量、基波負序分量和相角信息。本文證明了單相電網(wǎng)是三相電網(wǎng)不平衡的一個特例,提出的新型鎖相環(huán)既可應用于三相系統(tǒng),又可應用于單相系統(tǒng)。新型諧波檢測算法可以在電網(wǎng)電流嚴... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

基本鎖相環(huán)控制結(jié)構(gòu)

燕山大學工學碩士學位論文-4-的同步。之后，鎖相環(huán)被廣泛應用于各種場合，比如：諧波和間諧波的檢測、電網(wǎng)故障檢測、微電網(wǎng)的孤島檢測、電力系統(tǒng)中基波的參數(shù)估計、交直流電機的控制以及電能質(zhì)量治理設備的同步等。如圖1-1所示，基本的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)一般由鑒相器(PhaseDiscriminator,PD)、環(huán)路濾波器(LoopFilter,LF)和壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator,VCO)三個部分組成。鎖相環(huán)的首先通過PD環(huán)節(jié)將輸入信號iv(t)和輸出信號ov(t)的相位差轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘杁v(t)，然后通過LF環(huán)節(jié)對dv(t)進行濾波處理，最后通過VCO環(huán)節(jié)得到輸出信號ov(t)并反饋到PD環(huán)節(jié)，形成一個閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖1-1基本鎖相環(huán)控制結(jié)構(gòu)基于同步旋轉(zhuǎn)坐標系的鎖相環(huán)(SynchronousReferenceFramePLL,SRF-PLL)是目前應用最為廣泛的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)之一，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。從圖1-2中可以看出，SRF-PLL也分為PD、LF和VCO三個部分，其中V、g和g分別為SRF-PLL估計出的電網(wǎng)電壓的幅值、角頻率和相位，ωg為電網(wǎng)的基準角頻率，pk和ik為比例積分(ProportionalIntegral,PI)調(diào)節(jié)器的參數(shù)。圖1-2基于同步旋轉(zhuǎn)坐標系的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)文獻[7]分析了鎖相環(huán)的靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差對APF補償性能的影響。靜態(tài)誤差過大可能導致APF裝置無法維持直流側(cè)電容電壓恒定，從而不能正常工作；動態(tài)誤差會使APF裝置輸出不必要的諧波，影響補償效果。傳統(tǒng)的SRF-PLL在理想電網(wǎng)條件下性能優(yōu)異，但當電網(wǎng)電壓嚴重畸變時需要降低系統(tǒng)的帶寬來保證鎖相的精度，否則SRF-PLL不能準確地提取出電網(wǎng)電壓的相位信息，使用起來局限性較大。為了在電網(wǎng)電壓嚴重畸變的條件下仍然可以準確地提取出電網(wǎng)電壓的相位信息，國內(nèi)外

燕山大學工學碩士學位論文-10-第2章單相級聯(lián)H橋型有源電力濾波器工作原理2.1引言本章首先介紹了并聯(lián)型有源電力濾波器的工作原理，然后介紹了單相級聯(lián)H橋變流器的工作原理，最后介紹了級聯(lián)H橋變流器三種不同的調(diào)制策略，分別為載波相移調(diào)制、載波層疊調(diào)制和一維空間矢量調(diào)制。2.2有源電力濾波器工作原理圖2-1是并聯(lián)型有源電力濾波器工作原理圖，其中Us為電網(wǎng)電壓，采用非線性負載作為系統(tǒng)的諧波源。有源電力濾波器主要由諧波電流檢測裝置和補償電流發(fā)生裝置兩部分組成。有源電力濾波器首先由通過諧波檢測算法檢測負載電流的諧波電流分量，然后通過變流器向電網(wǎng)注入與諧波電流分量大小相等、相位相反的補償電流，從而抵消電網(wǎng)電流中的諧波電流分量，使電網(wǎng)電流中僅含有基波分量，達到電能質(zhì)量治理的目的。在某些場合，有源補償裝置可以同時作為無功補償裝置或負序分量治理裝置使用。有源電力濾波器常采用PWM變流器作為主電路，當直流側(cè)電容從電網(wǎng)吸收能量時，工作在整流狀態(tài)；當直流側(cè)電容向電網(wǎng)釋放能量時，工作在逆變狀態(tài)。圖2-1并聯(lián)型有源電力濾波器工作原理圖有源電力濾波器工作原理的數(shù)學表達式如下式所示：

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]三相電流型PWM整流器SVPWM調(diào)制與控制技術(shù)研究[D]. 陳誠.西南交通大學 2019
[2]三相級聯(lián)型光伏并網(wǎng)逆變器研究[D]. 周佳樂.燕山大學 2018
[3]鎖相環(huán)對SAPF補償特性的影響及優(yōu)化措施研究[D]. 方梓熙.華中科技大學 2018
[4]三相電流源并網(wǎng)變換器調(diào)制與控制技術(shù)研究[D]. 賈曉瑜.燕山大學 2017



本文編號：3130240