三相四線制APF中諧波電流檢測及補償策略研究.pdf

1、目前,電力電子裝置被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中,使得電力系統(tǒng)的諧波問題日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量環(huán)境惡化。無源濾波器因為其成本低、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便等特點,得到了大范圍應(yīng)用。但是,隨著電力電子技術(shù)及電力電子器件的發(fā)展,有源電力濾波器由于良好的動態(tài)補償性能、靈活的控制特性,已得到廣泛重視和研究。本文主要針對三相四線制有源電力濾波系統(tǒng)的諧波檢測環(huán)節(jié)和補償電流控制環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)研究。
　　 本文首先研究了三相四線并聯(lián)有源電力濾波器的主電路拓撲,分析

2、其工作原理。分別建立了系統(tǒng)在abc坐標(biāo)系和αβ0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。然后分析LCL濾波器的數(shù)學(xué)模型,對各參數(shù)與濾波性能之間的關(guān)系進行了詳細討論,提出了一種LCL濾波器的參數(shù)選擇辦法。最后,根據(jù)能量平衡原則,分析了有源電力濾波器在運行時的能量流動,給出了直流側(cè)電容的選擇辦法。
　　 其次,在諧波檢測方法方面,詳細研究了基于瞬時功率理論的ip-iq-io法和基于同步選擇坐標(biāo)系的dq0法,分析二者的性能優(yōu)劣和異同。并在此基礎(chǔ)上,討論了

3、針對三相不平衡系統(tǒng)的檢測方法,提出在電壓檢測時加入濾波器以提高鎖相精度的改進。最后對檢測環(huán)節(jié)中用到的濾波器進行了詳細分析,給出了數(shù)字濾波器的設(shè)計方法及在DSP中的實現(xiàn)方法。
　　 為了實現(xiàn)精確補償,補償電流的控制策略是關(guān)鍵。本文首先分析了直流側(cè)電壓的控制方法,研究fuzzy和PI控制結(jié)合的電壓環(huán)控制策略。然后,按控制的特點不同,依次分析了PI控制、無差拍控制和重復(fù)控制策略在有源電流濾波器中的設(shè)計及各控制器的工作性能。最后,根據(jù)目