串联混合型有源电力滤波器的优化研究

作     者：游力 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈乔夫

授予年度：2012年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：基波磁通补偿 串联混合型有源电力滤波器 三相三线制 单相全桥逆变器 电压空间矢量脉宽调制 

摘      要：电力系统谐波治理已经日益成为一个重要的课题，有源电力滤波器的应用是未来谐波治理的主要方向。基于基波磁通补偿的混合型有源电力滤波器（SHAPF）的提出为中高压系统的谐波治理提供了理论上的可行性。为了保证SHAPF在三相三线制电网中正常运行，同时优化其滤波效果，减少逆变器中的干扰量，本文提出了一种基于单相全桥逆变器的串联混合型有源滤波器，将变压器二次侧的逆变器化解为三组单相全桥逆变器，这样就使得三相逆变器之间完全独立，本文详细介绍了这种方案的控制原理和仿真研究，并通过合理的软件设计和硬件设计设计了一台样机，通过同一个实验平台的对比试验发现，这种方案较采用三相逆变器的SHAPF有着明显的优化效果。而由于SHAPF中串联变压器上存在着谐波压降，导致逆变器侧畸变，影响滤波效果，本文又提出通过升高直流母线电压来使得谐波压降在逆变器侧的比例降低，实验表明滤波效果同样得到提高。本文最后对电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）在SHAPF中的应用进行了一定的研究，这种方案具有直流母线电压利用率高、谐波含量小、开关损耗小等优点，并介绍了七段式SVPWM在软件中实现的控制过程，并将这种过程通过MATLAB中的S-Function进行编程，从而建立仿真模型，仿真结果表明其滤波效果明显，应用前景广阔。