有源電力濾波器設計及其多機并聯(lián)策略研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)化的高速發(fā)展，越來越多的非線性負載應用到電網(wǎng)中，其產(chǎn)生的大量無功和諧波電流對電網(wǎng)造成了嚴重污染。有源電力濾波器(APF)作為一種有效抑制諧波和補償無功的電力電子裝置，受到越來越多的關注。針對單臺有源電力濾波器補償率高，但是容量較小的缺點，目前的研究趨勢是將多臺小容量 APF并聯(lián)，增大整個系統(tǒng)的補償容量。
　　然而傳統(tǒng)的有源電力濾波器并聯(lián)系統(tǒng)控制策略并未對并聯(lián)系統(tǒng)的功率損耗和使用壽命做優(yōu)化，在諧波電流較小的工況下，會造成

2、并聯(lián)系統(tǒng)中的多臺APF長期運行在空載或輕載狀態(tài)下，造成大量不必要的功率損耗和使用壽命損耗。因此，研究一種有效的APF多機并聯(lián)策略，在兼顧使用壽命的同時使整個系統(tǒng)損耗的功率最小，是個非常有意義的方向。
　　本文在研究單臺有源電力濾波器的基礎上，提出一種APF多機并聯(lián)策略，解決了APF多機并聯(lián)系統(tǒng)中不必要的功率損耗和使用壽命損耗問題。
　　首先，闡述了有源電力濾波器基本工作原理和控制系統(tǒng)，詳細介紹了三電平I型APF的主要硬件設計

3、方案和軟件結(jié)構(gòu)設計方案，設計并研制了容量為100A的三電平有源電力濾波器樣機。
　　其次對目前常見的APF并聯(lián)方案進行了比較，分析不同方案的優(yōu)缺點，在傳統(tǒng)的并聯(lián)運行方案上提出了一種新型的APF并聯(lián)方案，該方案在保證補償性能的前提下，能通過優(yōu)化使整個并聯(lián)系統(tǒng)功率損耗最少并且每臺APF運行時間相同。本文對該并聯(lián)系統(tǒng)在MATLAB環(huán)境下建模，對并聯(lián)系統(tǒng)在負載突變和熱拔插狀態(tài)下的動態(tài)響應速度和可靠性進行了仿真，實驗結(jié)果證明了該并聯(lián)系統(tǒng)的可