【摘 要】
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随着电力电子技术的发展,非线性负载应用越来越广泛,对电网产生的污染问题也随之增大。传统的谐波抑制方法是使用无源滤波器,此种方法具有很大的弊端,其滤波效果受电力系统阻
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随着电力电子技术的发展,非线性负载应用越来越广泛,对电网产生的污染问题也随之增大。传统的谐波抑制方法是使用无源滤波器,此种方法具有很大的弊端,其滤波效果受电力系统阻抗的影响较大,且只能消除特定次数的谐波,而有源电力滤波器(APF)具有良好的跟踪性能,不受系统阻抗影响,近几年得到越来越广泛的关注。本文首先阐述了有源电力滤波器的背景和发展现状,然后对有源电力滤波器的分类、控制方式和工作原理作了进一步的研究,并在比较了多种谐波电流检测方法之后,选择基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测方法。有源电力滤波器的控制系统是决定滤波器性能的关键,选择一种有效的补偿控制方法,才能使有源电力滤波器的实时性和动态补偿功能充分发挥。本文重点研究有源电力滤波器控制方法,在研究了目前国内外广泛应用的有源电力滤波器控制方法基础上,选择最有效的三种方法进行分析,分别是瞬时值比较法、三角波比较法和空间矢量控制法。针对这三种方法,本文使用MATLAB/SIMULINK搭建了有源电力滤波器模型,并对每种方法进行了详细的仿真分析,仿真结果验证了各种方法的有效性,通过比较优缺点,结论是空间矢量法更易于数字化实现,而且对主电路开关器件的损耗最小,于是选择空间矢量法来设计基于DSP的控制系统。本文对补偿控制电路完成了硬件设计,包括主电路功率器件的选择,直流侧电容的设计,交流侧电感的设计以及空间矢量控制法的具体实现方法。在理论分析和仿真研究的基础上,设计了基于TMS320F2812 DSP控制的并联型电力有源滤波器,研制了实验样机,对并联型电力有源滤波器进行了初步的实验研究。实验结果表明,采用基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波电流检测法和空间矢量补偿法能够实时、准确地补偿电网中的谐波电流。
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