基于單周控制理論的有源電力濾波器與動態(tài)電壓恢復(fù)器研究.pdf

1、電力系統(tǒng)的諧波已經(jīng)成為影響電能質(zhì)量的重要原因。它不僅影響著電力用戶的安全用電，也威脅著電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行。因此，治理電力諧波的手段與方法已成為當今電氣工程領(lǐng)域中的重要研究課題。有源電力濾波器是目前研究較多、發(fā)展較快的一種很有希望的諧波治理方法。而有源濾波器的控制技術(shù)又是其研究中的核心問題。單周控制在有源濾波器控制中的應(yīng)用，為有源濾波器控制方法提供了一條新的途徑。本文在全面詳細地分析了目前有源電力濾波器工作原理的基礎(chǔ)上，探討了有源濾

2、波器諧波抑制機理。指出非線性負載直接引起的諧波是電流諧波，因而治理非線性負載引起的諧波應(yīng)首先考慮治理諧波電流。同時，從補償和濾波兩種思想出發(fā)，指出并聯(lián)型諧波補償有源電力濾波器的補償作用和串聯(lián)型基波補償有源電力濾波器的濾波作用可適用于非線性負載諧波電流的抑制。仿真結(jié)果驗證了理論分析的正確性。提出了一種基于同步坐標變換的單相電路諧波和無功電流的檢測方法。該方法通過靜止坐標系與旋轉(zhuǎn)坐標系的坐標變換關(guān)系的理論，推導(dǎo)出了一種新型單相電路諧波和無功

3、電流檢測模型。通過計算機仿真，得到了很好的仿真結(jié)果。本文分析總結(jié)了有源電力濾波器諧波檢測方法和控制方法，并在此基礎(chǔ)上提出了有源電力濾波器的單周控制問題。隨后，詳細闡述了單周控制理論與技術(shù)，深入討論了單周控制技術(shù)在有源電力濾波器控制中的應(yīng)用和在動態(tài)電壓恢復(fù)器控制中的應(yīng)用。對有關(guān)類型的有源電力濾波器和動態(tài)電壓恢復(fù)器首次提出并建立了相應(yīng)的單周控制模型，且進行了仿真研究。全面系統(tǒng)地分析了并聯(lián)型有源電力濾波器的單周控制原理。針對三相四線系統(tǒng)廣泛應(yīng)

4、用的實際情況，提出了一種用于三相四線系統(tǒng)的并聯(lián)型有源濾波器的單周控制模型。該濾波器由四橋臂電壓型變換器構(gòu)成并聯(lián)型有源電力濾波器的主電路，可用于補償三相四線制系統(tǒng)的諧波、無功電流以及相間不平衡電流等。在理論分析基礎(chǔ)上進行了仿真研究。本文深入研究了串聯(lián)型有源電力濾波器的單周控制技術(shù)，分別對單相和三相三線串聯(lián)型有源濾波器的單周控制問題進行了全面研究。通過理論分析分別導(dǎo)出了單相和三相串聯(lián)有源電力濾波器的單周控制數(shù)學(xué)關(guān)系，建立了單周控制模型。并進

5、行了仿真分析。仿真結(jié)果驗證了理論分析的正確性和可行性。首次把單周控制技術(shù)應(yīng)用于動態(tài)電壓恢復(fù)器的控制中。分別對單相、三相動態(tài)電壓恢復(fù)器的單周控制方法進行了深入地分析與研究。分別提出并建立了單相、三相動態(tài)電壓恢復(fù)器的單周控制關(guān)系和控制模型。這一研究成果不僅為單周控制技術(shù)的應(yīng)用開辟了一個新領(lǐng)域，也為動態(tài)電壓恢復(fù)器的控制問題提供了一種新的控制方法。文中在所建立的動態(tài)電壓恢復(fù)器的單周控制模型基礎(chǔ)上進行了仿真研究，并對單相動態(tài)電壓恢復(fù)器的單周控制進