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文檔簡介
1、隨著大功率交-直型與交-直-交型電力機(jī)車的大量使用,我國電氣化鐵路諧波、無功、負(fù)序等電能質(zhì)量問題尤為突出。APF(有源電力濾波器)作為保障電氣化鐵路穩(wěn)定、高效、安全運(yùn)行的重要手段之一,可以對電氣化鐵路存在的電能質(zhì)量問題起到綜合補(bǔ)償作用,是目前治理電氣化鐵道諧波污染的較好方案,因此研究APF對電氣化鐵路電能質(zhì)量的改善具有重要意義。本論文針對以上背景展開如下研究:
(1)對APF的常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,提出采用三相四開關(guān)變流器作為
2、并聯(lián)型APF主電路。分析其工作原理與數(shù)學(xué)模型,為其實(shí)現(xiàn)對諧波、無功及負(fù)序電流的補(bǔ)償?shù)於嘶A(chǔ),并為后文中控制策略的選擇及設(shè)計(jì)研究提供理論基礎(chǔ)。
(2)諧波檢測算法對APF性能起決定作用。本文在分析兩類機(jī)車諧波特性后,選擇了在電網(wǎng)電壓不平衡或畸變的情況下,仍然可以實(shí)現(xiàn)高精度檢測的同步基波旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系檢測法,此外這種方法無需鎖相環(huán),可提高諧波檢測速度及精度。
(3)為了提高APF的補(bǔ)償能力,采用兩類基于內(nèi)模原理的高精度電流
3、跟蹤控制策略,包括VPI(矢量比例積分)控制器與重復(fù)控制器。VPI控制作為一種選擇性諧波補(bǔ)償技術(shù)可以提高APF的靈活性和適應(yīng)性,同時(shí)減少控制器的計(jì)算量。根據(jù)其選擇性的特點(diǎn),提出基于VPI控制的無諧波檢測補(bǔ)償技術(shù),省略補(bǔ)償電流檢測及計(jì)算環(huán)節(jié),降低成本并提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。為了使控制器更加簡化,研究基于重復(fù)控制器的電流跟蹤控制策略。論文給出重復(fù)控制器的設(shè)計(jì)方法,并對其進(jìn)行了動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能分析。在理論研究的基礎(chǔ)上,通過MATLAB仿真驗(yàn)證了兩種
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