基于單周控制的直流側(cè)串聯(lián)型有源電力濾波器研究.pdf

1、隨著大量的整流裝置等非線性負(fù)荷接入電網(wǎng)，隨之帶來(lái)的諧波污染問(wèn)題日益成為影響電力系統(tǒng)安全和電能質(zhì)量的重要因素。直流(DC)側(cè)有源電力濾波器(APF)是一種新型諧波治理裝置，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，用于整流負(fù)荷的諧波治理有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前的研究主要集中在并聯(lián)型APF。但是并聯(lián)型的APF并不是一種理想的補(bǔ)償裝置，尤其是針對(duì)整流負(fù)荷中占很高比例的電壓型諧波源，補(bǔ)償效果并不好，而串聯(lián)型APF正好克服了這一缺點(diǎn)，其補(bǔ)償性能更優(yōu)越。另外，

2、單周控制技術(shù)作為一種通用的非線性控制方法，自從2000年被首次應(yīng)用于APF的控制中就以其獨(dú)特的優(yōu)越性備受關(guān)注。目前，對(duì)于APF采用單周控制方法的研究，也主要集中在并聯(lián)型的APF，對(duì)于單周控制的串聯(lián)型APF研究則非常少，而單周控制DC側(cè)串聯(lián)型APF的研究還沒(méi)有展開(kāi)。
　　 針對(duì)此問(wèn)題，論文提出將單周控制引入到DC側(cè)串聯(lián)型APF中，填補(bǔ)這方面的研究空白；將單周控制推廣到DC側(cè)串聯(lián)型APF的三相系統(tǒng)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍；在對(duì)原結(jié)構(gòu)DC側(cè)串

3、聯(lián)型APF進(jìn)行了深入研究的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的DC側(cè)串聯(lián)型APF拓?fù)洹?br>　　 論文首先闡述了單周控制的基本原理，建立了單周控制開(kāi)關(guān)電路的模型并對(duì)其開(kāi)關(guān)控制理論進(jìn)行了深入分析。全面論述了目前單周控制在APF應(yīng)用中的一些改進(jìn)的方法及單周控制理論在APF中的應(yīng)用推廣。
　　 隨后，論文將單周控制方法引入到單相DC側(cè)串聯(lián)型APF中。在對(duì)其主電路工作原理分析的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了DC側(cè)串聯(lián)型APF的單周控制方程，建立了DC側(cè)串聯(lián)

4、型APF的單周控制模型，設(shè)計(jì)了APF主電路主要參數(shù)和調(diào)節(jié)器參數(shù)的選取標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行了深入的仿真研究。
　　 在建立了電流型諧波源和電壓型諧波源等效模型的基礎(chǔ)上，論文討論了并聯(lián)型APF和串聯(lián)型APF對(duì)不同性質(zhì)諧波源的補(bǔ)償特性，對(duì)DC側(cè)串聯(lián)型APF與DC側(cè)并聯(lián)型APF進(jìn)行了仿真比較研究；在建立了單周控制直流側(cè)和交流側(cè)串聯(lián)型APF模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了兩者補(bǔ)償容量和開(kāi)關(guān)利用率的計(jì)算公式，對(duì)它們的補(bǔ)償容量和開(kāi)關(guān)利用率分別進(jìn)行了比較研究。

5、>　　 針對(duì)在大中功率場(chǎng)合應(yīng)用更廣泛的三相整流負(fù)荷，提出了基于單周控制的三相DC側(cè)串聯(lián)型APF。在詳細(xì)分析其工作原理的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了其控制關(guān)系，建立了三相三線制單周控制DC側(cè)串聯(lián)型APF的控制模型，并對(duì)該三相DC側(cè)串聯(lián)型APF進(jìn)行了仿真研究。
　　 最后，論文在深入研究DC側(cè)串聯(lián)型APF的輸出電壓與輸入電壓固有約束關(guān)系的基礎(chǔ)上，指出了原結(jié)構(gòu)APF對(duì)輸出電壓的調(diào)控能力不足，且輸出電壓較高，提出了一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的DC側(cè)串聯(lián)型APF拓