并联型混合电力滤波器与SVC无功谐波综合补偿系统的研究

摘要

随着科学技术的发展，应用在电力系统中的负荷也发生了巨大的变化，同时也带来了严重的电能质量问题。因此，改善电能质量，已经成为当代电力领域需要解决的问题之一，而谐波的治理和无功功率的补偿已被看作提高电能质量的主要目标。有源电力滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)可以作为谐波治理和无功功率补偿的典型代表，具有不可替代的特点。两者的结合既能抑制谐波又能提高功率因数，既弥补了相互的缺点，又降低了成本，有效的提高电能质量。
　　本文首先对谐波治理以及无功综合补偿方面的研究现状和背景做了简要的阐述。
　　其次，详细的论述了电力滤波器分类、工作原理，通过分析3相3线并联型APF，研究了有源电力滤波器的谐波检测方法和控制方法、参数选择等，对设计主电路参数方法进行了研究，对APF的常用谐波检测和控制方法进行重点阐述。APF的电流控制方法种类繁多，文中重点描述了空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术，运用SVPWM控制方案做为电流环控制环节中的跟踪指令电流信号。
　　然后介绍了静止无功补偿器(SVC)的工作原理、连接方式和控制方式。
　　最后，对APF和SVC分别搭建了仿真图，并对检测方法和控制方法搭建仿真模型图，经过仿真验证，p-q检测法及ip-iq检测法都能够进行有效的检测，但ip-iq检测法的精度更高，后者也是本论文采用的检测方法。论文对SVPWM电流跟踪控制和开环SVC进行了建模与仿真分析，同时仿真讨论了低通滤波器的截止频率对电流检测精度的影响。以MATLAB/SIMULINK的仿真载体为基础，进行综合仿真模型搭建，对综合系统响应非线性负载进行仿真分析。仿真结果表明，电力系统方面的无功功率、谐波电流跟踪补偿可经由并联混合滤波器、SVC得以迅速实现，此种谐波无功补偿方案高效且稳定，不仅能够动态的抑制系统谐波，而且系统的功率因数也得到提高。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 本课题的研究背景与意义

1．2 本课题的研究概况

1．2．1 谐波污染及其抑制

1．2．2 无功功率及其补偿

1．3 本文研究的主要内容

第二章 电力滤波器组成和工作原理

2．1 无源滤波器

2．2 有源电力滤波器

2．2．1 APF的基本原理

2．2．2 APF的谐波检测技术

2．2．3 APF控制方法研究

2．2．4 APF参数设计选择

2．3 混合型APF

2．4 本章小结

第三章 SVC的工作原理

3．1 静止无功补偿器

3．2 晶闸管控制电抗器

3．3 SVC的控制系统

3．3．1 信号检测

3．3．2 触发脉冲的产生

．3．3 控制方式

3．4 本章小结

第四章 建模和分析

4．1 仿真软件介绍

4．2 并联型APF的仿真

4．2．1 谐波电流提取模块

4．2．2 电流跟踪控制模块仿真

4．2．3 低通滤波器的截止频率与检测精度之间的联系

4．2．4 APF总体模块仿真

4．3 SVC的Simulink仿真

4．4 本章小结

第五章 综合补偿系统策划和分析仿真

5．1 综合动态无功补偿和谐波策划

5．2 综合系统的仿真及分析

5．3 本章小结

总结和展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的发表的学术论文