民用電氣設備諧波抑制裝置的研究與設計.pdf

1、隨著電力電子裝置應用的日益廣泛，電網(wǎng)中的諧波污染也日益嚴重，過低的功率因數(shù)造成電能傳輸?shù)念~外耗損，也限制了輸電線路的傳輸容量。有源濾波技術作為抑制諧波和提高功率因數(shù)的有效手段之一，能夠補償非線性負載的諧波和無功功率，使非線性負載對電網(wǎng)的諧波污染降低到最小程度，且避免了LC濾波器成本高、體積大、易導致電網(wǎng)諧振等缺點，因此正日益受到人們的重視。而由于數(shù)字信號處理技術的飛速發(fā)展，使用數(shù)字信號處理器（DSP）代替昂貴復雜的模擬信號處理系統(tǒng)正成為

2、有源濾波技術發(fā)展的一個新趨勢。本文根據(jù)這一趨勢研制了一套基于DSP控制的有源濾波實驗平臺，并在此基礎上開發(fā)基于UPF控制策略的并聯(lián)型有源濾波裝置，獲得了預期的實驗效果。 本文首先闡述了諧波和無功功率的相關概念，介紹有源濾波器的基本原理，對幾種基波有功功率實時檢測方法作了分析和比較，重點分析了優(yōu)化脈沖調制檢測方法的原理和優(yōu)缺點，討論了DSP算法實現(xiàn)可能性。 本文分析了基于瞬時功率理論的控制策略（IPT）、單位功率因數(shù)控制策

3、略（UPF）及同步功率傳輸控制策略（SPF）的原理，比較了這三種控制策略在電網(wǎng)電壓理想情況下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)補償性能，并從理論上作出了分析；討論了三種控制方式的整體性能和適用場合，認為UPF控制適用于中小功率場合，且能夠直接應用于單相電網(wǎng)的諧波補償。 本文對并聯(lián)有源濾波器進行了較為的深入研究，提出利用雙環(huán)控制策略對整流器進行閉環(huán)控制，建立了電流環(huán)和電壓環(huán)的數(shù)學模型；從理論上分析了電流環(huán)的控制特性，給出直流電容電壓參考值設定需要考慮的