应用于微电网的并联型有源电力滤波器的研制

摘要

为更好地实现可再生能源的应用并不断提高能源的有效利用率，越来越多的科技工作者开始关注微电网这一全新的研究领域，而微电网关键技术之一——微电网电能质量更是受到了广泛的关注。本文在阐述微电网概念诞生背景的基础上，分析了微电网电能质量问题及研究现状，针对应用于微电网的有源电力滤波器，提出了具有针对性的谐波阻尼复合控制和电网电压前馈控制策略，通过仿真和实验对本文所提出的算法进行了验证。
　　首先，对应用于微电网的有源电力滤波器的拓扑结构进行了选择分析，在进行数学建模与运行分析的基础上，完成了关键元器件的参数选型，实现了有源电力滤波器的功率电路。对应用于微电网的并联型有源电力滤波器的控制系统进行了研究，针对微电网的特殊性，提出将电网电压谐波阻尼控制与前馈控制加入到常规的电流控制回路中，构成复合控制，以实现对微电网电压谐波的抑制与电流控制作用的强化。
　　随后，设计并实现了基于TI公司32位定点DSP TMS320F2812的有源电力滤波器的控制系统，其中电路设计部分主要包括主控芯片DSP及其外部接口、信号采样和调理电路、硬件保护电路等;程序设计部分主要介绍了基于DSP/BIOS系统编写的系统软件。
　　最后，设计并搭建了包含电网、微源、非线性负载等的实验平台，基于此将本文所述的控制方法应用到实验系统中，实验结果和数据表明，本文所设计的控制算法能够较好的完成对微电网电流谐波和电压谐波的补偿，并能够很好的抑制谐振。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 微电网的发展与应用现状

1．2 微电网电能质量分析

1．3 微电网电能质量控制措施及治理现状

1．4 论文主要研究内容及章节安排

第二章 APF的整体电路结构设计

2．1 APF的基本拓扑结构

2．2 APF的电气模型建立与运行分析

2．3 功率电路设计

2．4 本章小结

第三章 应用于微电网APF的控制策略设计

3．1 APF的控制要求

3．2 APF的谐波阻尼复合控制

3．3 电网电压前馈控制策略

3．4 仿真分析

3．5 本章小结

第四章 APF的控制系统设计

4．1 控制系统电路设计

4．2 控制系统程序设计

4．3 本章小结

第五章 APF的调试

5．1 实验方案设计与实验平台搭建

5．2 整机调试与实验结果

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果

致谢