【摘 要】
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随着电力系统中的谐波污染日趋严重化,引起了一股国内外研究和治理谐波的热潮。为了对电网谐波进行选择性补偿,本文侧重于对以下两部分内容的研究:第一,对谐波检测的研究。本文提出了一种基于对偶观测器理论的新型谐波电流检测方法,达到了对特定次谐波检测实时性和准确性的要求,并为传统的谐波检测方法提供了一种新思路;第二,对谐波电流跟踪控制的研究。本文针对谐波电流跟踪控制设计了一种基于多重PR控制的空间电压矢量变
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随着电力系统中的谐波污染日趋严重化,引起了一股国内外研究和治理谐波的热潮。为了对电网谐波进行选择性补偿,本文侧重于对以下两部分内容的研究:第一,对谐波检测的研究。本文提出了一种基于对偶观测器理论的新型谐波电流检测方法,达到了对特定次谐波检测实时性和准确性的要求,并为传统的谐波检测方法提供了一种新思路;第二,对谐波电流跟踪控制的研究。本文针对谐波电流跟踪控制设计了一种基于多重PR控制的空间电压矢量变换方法,主要针对电网中污染较为严重的低次谐波,能够提高系统的动态响应性能;最后通过仿真验证本文所提方法的可行性。本文所使用方法以及创新如下所示:提出了一种基于对偶观测器的谐波提取方法。通过设计辅助滤波器,得到一组与各次谐波频率相关的变量,然后把电网谐波信号表示为可测信号和与电网基波信号同频的函数;同时设计对偶观测器对此函数进行估计,并对电网基波信号进行重新描述。该方法可通过辅助变量来对谐波进行表示,实现电网中基波信号与谐波信号进行分离,比传统的瞬时无功功率理论检测方法有着更加精确的检测效果。当不存在有界干扰时,这种观测器可以渐近跟踪基频信号。在多源干扰环境下,通过调节辅助滤波器参数可以保证干扰误差动态一致最终有界特性。电流跟踪控制采用了基于多重PR的空间电压矢量变换方法,重点对低次谐波电流进行跟踪控制,并于传统滞环电流控制作对比。通过仿真分析来确定此电流跟踪控制方法在准确性和动态响应速度方面都有着较好的表现,还降低了开关次数,使损耗降低。应用上述方法搭建APF仿真模型,并对仿真参数进行计算选取,完成了APF对特定次谐波进行补偿。通过对谐波补偿结果的仿真分析,验证了所提方法对全谐波补偿、选次谐波补偿和不同工况下的补偿等方面要求的满足。综上所述,本文所设计的APF有较理想的补偿精度,并在负载突变情况下也能迅速响应。
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