并联型电力有源滤波器的谐波检算及控制策略研究

摘要

进入二十世纪六十年代以后,电力电子技术得到了高速的发展,它被广泛应用在日常生活和工业化的生产过程中,在一些高科技领域也得到了很好的应用,如航天技术、军事等,并取得了显著的效果,大大提高了现在化技术水平,但是有的电力电子器件本身是非线性器件,它在使用的过程中,会产生大量的谐波,造成电力系统的严重污染。为了解决这个难题,有源电力滤波器被研发出来,并得到了良好的效果,净化了我们的电力系统本文首先介绍了现存问题的所在和本课题提出的价值和意义,针对有源电力滤波器的本身的特点。对它的基本原理、分类以及它的系统构成进行了说明,并在此基础上建立了有源电力滤波器的仿真模型,它采用本文提出的谐波算法、控制策略和对各项参数的设置,仿真的结果表明,它能很好的处理谐波问题,具有很好的使用价值。针对现存传统谐波检测技术存在的弊端,如检测精度低、鲁棒性差、谐波混叠现象等,本文提出了一种新型的电力系统谐波检测的抗混叠小波分析方法,这种检测方法通过对谐波信号进行分解,分解为不同频率的子频带信号,然后再利用连续小波变换对非零子频带信号进行分析,提出谐波分量特征,仿真结果表明它能有效地消除小波混叠,并能精确地提取谐波分量特征,提高了检测精度和鲁棒性。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.0 问题的提出

1.1 课题的目的和意义

1.2 谐波的基本概念及研究现状

1.3 有源电力滤波器

1.4 有源电力滤波器的历史与现状及发展趋势

1.4.1 有源电力滤波器的发展过程

1.4.2 有源电力滤波器的现状及发展趋势

1.5 本文所要研究的主要内容

2 有源电力滤波器

2.1 有源电力滤波器的基本原理

2.2 有源电力滤波器的系统构成

2.2.1 谐波检测

2.2.2 控制系统

2.2.3 主电路

2.2.4 多重化的主电路形式

2.2.5 耦合变压器

3 谐波检测算法及控制策略

3.1 谐波的检测算法

3.1.1 采用人工神经网络的检测方法

3.1.2 基于FFT的数字分析法

3.1.3 单相谐波的快速检测方法

3.1.4 基于瞬时无功理论的谐波快速检测方法

3.1.5 基于混叠补偿小波变换的电力系统谐波检测方法

3.2 并联型有源电力滤波器的控制方法

3.2.1 电流跟踪算法

3.2.2 直流侧电压的控制

4 并联型有源滤波器控制系统的软硬件设计

4.1 控制系统硬件总体构成

4.1.1 电源电路

4.1.2 复位电路

4.1.3 时钟电路

4.1.4 信号调理电路的设计

4.1.5 IGBT驱动、保护电路

4.2 并联型有源电力滤波器控制系统软件设计

4.2.1 主程序模块

4.2.2 中断服务子程序程序模块

5 构建仿真模型进行验证

5.1 主电路参数的选择

5.2 建立仿真模型进行验证

总结与展望

参考文献

作者简历

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