直流侧混合有源电力滤波器谐波补偿控制研究

摘要

随着各种非线性负荷的广泛应用,谐波污染日益严重.其中电力电子变流电路产生的谐波干扰已经成为电力系统的主要问题,并且电力电子系统中的无源元件,尤其是电解电容,在体积、价格和稳定性方面没有显著的改进,同时谐波过热会危及电解电容的使用寿命,所以电解电容已成为电力系统中最薄弱的部分.随着高频化大功率电力电子器件的出现,硅基电力电子器件及电路性能大幅度提高,成本和体积大幅度下降.通过高频变流技术用有源硅基器件代替无源元件进而实现无源元件功能成为可能.通常使用有源电力滤波器(APF)代替电解电容来达到系统要求.但是APF作为新兴的谐波补偿装置,也有自身的弊端.综合考虑,为了克服APF的缺点,通常把APF和无源电力滤波器(PPF)混合使用,利用它们各自的优点,来达到扩大容量,降低成本和提高性能的要求.该文将混合型有源电力滤波器应用于变流器直流侧,实现电解电容的硅解.在控制方法上,该文使用直流环纹波电压滞环控制方法和模糊逻辑方法联合控制APF开关元件的开关,达到理想补偿谐波的目的.提出电流型APF直流侧电感电流保持恒定的模糊控制方法.应用MATLAB对该系统进行仿真,仿真结果与期望一致,取得满意效果.并在此基础上,实现DSP控制系统设计,进行实验来证明其结果的正确性.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题的提出及研究意义

1.2前人的研究成果

1.3论文的研究内容与结构

第二章有源电力滤波器

2.1有源电力滤波器的分类

2.2有源电力滤波器的控制

2.3并联混合有源电力滤波器的补偿原理

第三章变流器中电解电容的硅解

3.1电解电容硅解法简介

3.2有源电力滤波器的工作模式

3.3实现硅解法的有源电力滤波器的控制

第四章模糊控制器的设计及电路仿真研究

4.1模糊控制器的设计方法

4.2有源电力滤波器直流侧电感电流模糊控制的研究

4.3系统的仿真模型及仿真结果

第五章基于DSP的系统的设计及实验结果

5.1 PWM简介

5.2实验装置的软硬件设计

5.3实验结果

第六章结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢