電網電能質量控制裝置的研究與設計.pdf

1、在目前電網中,相對固定無源濾波器而言有源注入式濾波器(APF)被公認為是治理諧波的最有效的手段,但是其檢測與控制方法在實踐方面還不夠完善。本文研制了完整的APF樣機,在此樣機上不僅可以驗證本文所提出的檢測控制算法,還可以方便地應用于其他APF檢測控制算法上,從而方便算法更新和系統(tǒng)升級;針對目前APF系統(tǒng)尚未有完整的系統(tǒng)仿真的情況,本文設計了APF完整的系統(tǒng)仿真模型,并且仿真的代碼可方便地移植到DSP中實現(xiàn),相比單元化的局部算法仿真更具有

2、完整性和精確性;在諧波檢測上,本文比較了各種諧波檢測方法,提出了一種基于坐標變換的離散傅里葉(DFT)滑窗迭代諧波電流檢測算法,通過仿真和實驗證明比其他算法具有檢測速度快、跟隨誤差小的特點;在諧波電流補償輸出的控制算法上,在實際應用中諧波電流滯環(huán)比較的方法用的比較多,但是輸出的諧波毛刺較大,IGBT開關頻率高,對系統(tǒng)補償反而不利,針對這種現(xiàn)象本文總結出了基于遞推積分PI和離散滑模變結構控制的復合諧波電流控制算法,這樣的算法降低了APF系

3、統(tǒng)的開關毛刺,并且提高了系統(tǒng)的魯棒性、抗干擾性和精確性。目前,諧波補償裝置的實際測試通常需要投入到現(xiàn)場運行才能驗證其效果,不便于開發(fā)和改進。為此,設計一種在基波上可疊加任意次諧波的諧波電源來模擬實際中受污染的電網顯得十分必要。本文還設計了這樣的諧波電源,它可以產生任意次所需要的諧波電流作為APF的補償對象,來驗證APF的算法性能。這樣大大地方便了APF樣機研發(fā),縮短了開發(fā)周期。本文最后介紹了實驗室諧波抑制樣機的設計與研發(fā)。設計了基于DS