检索结果-南通市图书馆

作者：俞年昌浙江大学

学位级别：硕士

随着社会的快速发展,电力系统中的非线性负荷大量增加,电能质量问题日益凸显。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)正是解决这一问题的有效手段。相较于两电平APF,三电平APF可以承受更高的电压,具有更低的谐波畸变率,更低的开关频... 详细信息

随着社会的快速发展,电力系统中的非线性负荷大量增加,电能质量问题日益凸显。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)正是解决这一问题的有效手段。相较于两电平APF,三电平APF可以承受更高的电压,具有更低的谐波畸变率,更低的开关频率和更小的损耗,更加适用于中高压大功率领域。本文针对三电平有源电力滤波器,从三电平变流器设计、LCL滤波器设计、调制算法、电流跟踪控制等方面进行了研究。本文选取中点箝位三电平变流器为有源电力滤波器的主拓扑。合理的布局和紧凑的结构设计使系统具有较小的尖峰电压、良好的散热管理和电磁兼容性能。LCL滤波器可以有效的减小电感体积、节约成本,在大功率的场合具有更为广阔的前景。本文提出了一种三电平APF的LCL滤波器设计方法。首先根据所需要补偿的谐波电流最高次数来选定LCL滤波器谐振频率,然后根据设计原则和约束条件优化得到LCL滤波器的各个参数,解决了低频谐波电流和高频纹波的互相干扰的问题,所需电感体积更小,节约了成本。仿真与实验表明所设计的LCL滤波器可以兼顾低频段增益和高频段的衰减。本文采用一种基于三电平变流器的简化SVPWM调制方法以及中点平衡算法,该调制方式将三电平矢量划分为6个两电平扇区,通过调用两电平的计算得到三电平的开关信号。对于中点电压平衡只需要引入上下直流母线电压差和参考有功电流方向,调节一对小矢量导通时间比来平衡电压,简化了计算过程,简单易实现,可以有效地实现直流侧电容电压均压控制,在三电平乃至多电平有源滤波器和变流器上具有良好的应用前景。电流跟踪控制是APF的核心环节,决定了APF的补偿效果。本文采用一种基于LCL滤波器的比例积分-谐振(pi-res)电流跟踪控制方法,对于谐波电流采用dq旋转坐标下系的pi和并联谐振控制器进行跟踪控制。每一个谐振控制器可以跟踪相应的静止坐标系下两次谐波分量,pi-res控制器动态性能良好,跟踪精度高,提高了系统的效率。

关键词：有源电力滤波器三电平谐波治理修正SVPWM调制 LCL滤波器电压平衡控制 pi-res控制

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基于APF与TSC的无功与谐波动态混合补偿装置研究

基于APF与TSC的无功与谐波动态混合补偿装置研究

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作者：陈诗澜浙江大学

学位级别：硕士

随着电力电子装置广泛应用于工业和民用场合,电网被注入了大量无功功率和谐波电流。电网无功功率和谐波电流的存在会给电网的安全稳定运行带来巨大隐患。很多高精度的负载装置在受到电网扰动时不能稳定运行,同时由于电能质量问题引起的... 详细信息

随着电力电子装置广泛应用于工业和民用场合,电网被注入了大量无功功率和谐波电流。电网无功功率和谐波电流的存在会给电网的安全稳定运行带来巨大隐患。很多高精度的负载装置在受到电网扰动时不能稳定运行,同时由于电能质量问题引起的事故也日益增多,造成了大量的经济损失。因此,用电用户对电网电能质量,尤其是电网无功补偿提出了更高的要求。近年来各种电网无功与谐波治理装置得到了越来越广泛的重视。在此背景下,本文设计了一种基于APF与TSC的无功与谐波动态混合补偿装置(TAPF),建立了其通用数学模型,从定性和定量的角度分析比较了 TAPF在电流源型非线性负载下采用不同电压、电流采样点时的谐波消除机理和优缺点。分析比较了电网参数波动对采用不同电压、电流采样点时TAPF的性能影响。最后,设计了 TAPF的硬件平台,并对硬件设计的一些特点和需要注意的事项进行了讨论。通过前文分析对比,本文提出了负载电流检测和双电流检测下TAPF的数学模型及其稳定影响因子。分析对比了两种电流检测情况下TAPF的稳定性和补偿特性。重点分析了双电流检测时TAPF的两大稳定影响因子:TSC电抗率和APF谐波补偿率。在此基础上,本章设计了一种利用TSC电抗率和APF谐波补偿率的复合稳定算法。电流跟踪是TAPF控制的核心环节,为此本文设计了 TAPF的电流跟踪控制方法,对于负载谐波电流采用同步旋转坐标下的pi和谐振控制控制器并联跟踪控制,即pi-res控制器。pi-res控制器的每一个谐振控制器可以控制相对应的静止坐标下的两种谐波分量,其动态性能良好,跟踪精度高,提高了系统的效率。为了在无功功率变化的暂态过程中稳定控制晶闸管投切电容器(TSC),使其与有源电力滤波器(APF)配合精确补偿负载无功功率,本章分别给出了两种电流检测情况下的TAPF指令信号计算方法。特别地,针对双电流检测情况本章提出一种基于离散与连续混合多变量决策的TAPF控制方法。

关键词：无功补偿谐波治理有源电力滤波器晶闸管投切电容器稳定性分析 pi-res控制混合投切算法

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基于DSP的三电平APF研究

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电气应用 2019年第3期38卷 21-25页

作者：于瑞龙王刚徐园国网浙江省象山县供电有限公司

在社会飞速发展的形势下,电力系统中的非线性负荷表现出与日俱增的趋势,电网轻微的扰动,就会对一些负载产生严重影响,进而造成严重后果,电能质量问题日益凸显。有效抑制电网的谐波,提高电能质量成为电力研究热点。对比两电平APF,三电平... 详细信息

在社会飞速发展的形势下,电力系统中的非线性负荷表现出与日俱增的趋势,电网轻微的扰动,就会对一些负载产生严重影响,进而造成严重后果,电能质量问题日益凸显。有效抑制电网的谐波,提高电能质量成为电力研究热点。对比两电平APF,三电平的APF能够在较低的晶闸管开关频率的条件下,对较高电压表现出很强的承受能力,也能够很好地抑制谐波畸变,同时自身的损耗也比较小,在中高压大功率的领域得到广泛的应用。聚焦三电平有源电力滤波器,对三电平变流器的设计、LCL滤波器的设计和电流跟踪控制进行研究。

关键词：有源电力滤波器三电平变流器谐波治理 LCL滤波器 pi-res控制

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