基于LC濾波器的三相并聯(lián)型有源濾波器的研究.pdf

1、本課題隸屬于教育部高等學校博士學科點基金資助課題“電網(wǎng)諧波抑制技術的研究”（20101402120004），是針對非線性裝置在電網(wǎng)中產生的諧波污染問題提出的。并聯(lián)型有源電力濾波器（APF）是一種新型的諧波治理和補償無功功率的裝置，具有動態(tài)補償諧波及無功功率、動態(tài)響應速度快、穩(wěn)態(tài)補償精度高、補償方式靈活、抗干擾性能好等優(yōu)勢，對于改善電能質量、解決諧波污染具有重要意義。
　　本課題以治理諧波、改善電能質量為研究目的，設計了基于LC濾波

2、器的三相三線制并聯(lián)型APF的部分硬件電路和軟件系統(tǒng)，研究內容如下：
　　對電能質量進行分析，介紹了電能質量的國家標準和諧波治理的常用方式，分析了三相三線制并聯(lián)型APF的拓撲結構與工作原理。在控制方法上，采用了基于單位功率因數(shù)的諧波檢測方法，實現(xiàn)對諧波電流的實時跟蹤，檢測精度高、實時性好；在電流跟蹤上，優(yōu)化了傳統(tǒng)SVPWM(電壓空間矢量)算法，設計了計算量小、動態(tài)響應好的基于60°坐標系下SVPWM算法。對直流側電壓控制上，采用PI

3、調節(jié)器，實現(xiàn)對電壓平衡的調節(jié)。為進一步降低APF容量，在并網(wǎng)側設計了濾除7次諧波的串聯(lián)單調諧LC濾波器。
　　根據(jù)控制方法，確定了APF主電路以及LC濾波器的參數(shù)，建立了數(shù)學模型，在Matlab/Simulink環(huán)境下，搭建了仿真模型，諧波電流總畸變率由30.61％降到6.05%，結果表明基于60°坐標系下SVPWM算法對諧波的抑制能夠滿足實驗要求。對比了負載突變諧波電流波形，60°坐標系下
　　SVPWM算法比傳統(tǒng)SVPW

4、M算法響應快、動態(tài)性能好。LC濾波器的加入使電流總畸變率由6.05%降低到4.32%，APF兩端電壓明顯降低，提高了裝置容量。
　　完善了實驗平臺，設計部分硬件電路，包括基于60°坐標系下SVPWM算法的控制電路，LC濾波器以及相應的保護電路。完成了軟件的編寫，主要包括初始化程序、主程序、諧波檢測與控制程序三部分。
　　最后在搭建的軟硬件平臺進行實驗調試，諧波電流總畸變率由42.1%降到6.05%，結果表明所選擇方案的正確性