雙并聯(lián)型有源電力濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，非線性負(fù)載得到大規(guī)模的應(yīng)用。但與此同時，這些負(fù)載也向電網(wǎng)注入了大量的諧波，導(dǎo)致電網(wǎng)中電壓和電流的畸變，嚴(yán)重影響了電能質(zhì)量和用電安全。因此，諧波治理成為提高電能質(zhì)量、保證用電設(shè)備可靠運(yùn)行的重要手段之一。有源電力濾波器(Active Power Filter)作為抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力裝置，能夠動態(tài)跟蹤電網(wǎng)中的諧波分量，在抑制諧波的同時又能夠補(bǔ)償無功功率。與傳統(tǒng)的無源濾波器相比，具有自適應(yīng)補(bǔ)償、連續(xù)調(diào)節(jié)、不受電

2、網(wǎng)頻率影響、不易引起電網(wǎng)諧振等優(yōu)點(diǎn)。
　　目前采用的并聯(lián)型有源濾波器主電路僅僅通過一套逆變電路同時完成諧波抑制和無功補(bǔ)償兩項(xiàng)任務(wù)，這造成了逆變電路開關(guān)的狀態(tài)切換過于頻繁。一方面降低了開關(guān)壽命，造成較大開關(guān)損耗;另一方面也極大地增加了濾波器的控制難度。針對上述難題，論文設(shè)計(jì)了一種雙并聯(lián)型有源電力濾波器，其特征在于采用主從逆變電路設(shè)計(jì)，主逆變電路專門用于電網(wǎng)的諧波抑制，相當(dāng)于一個高頻濾波器;從逆變電路專門用于電網(wǎng)的無功補(bǔ)償，相當(dāng)于一個

3、低頻濾波器。論文完成的主要工作如下:
　　(1)針對傳統(tǒng)的基于瞬時無功功率理論的ip-iq諧波檢測法存在的波紋較大，精度較差及響應(yīng)速度較慢等缺點(diǎn)，論文提出了一種基于自適應(yīng)FIR(finite impulse response)數(shù)字低通濾波器的諧波檢測方法，極大的改善了信號的動靜態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。
　　(2)針對三相三線制電網(wǎng)和三相四線制電網(wǎng)，分別建立了濾波器逆變電路的數(shù)學(xué)模型，給出了基于二電平SVPWM

4、的控制策略以及基于瞬時能量守恒的直流側(cè)電壓模糊PI控制策略，提出了雙并聯(lián)型有源電力濾波器的總體方案，設(shè)計(jì)了基于DSP控制器的相關(guān)硬件電路。
　　(3)針對硬開關(guān)有源電力濾波器開關(guān)頻率較高時造成開關(guān)損耗大及噪聲強(qiáng)等技術(shù)問題，論文提出了一種基于ZVS-PWM(Zero Voltage Switching-Pulse Width Modulation)技術(shù)的逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并將其設(shè)計(jì)在主逆變電路中，通過仿真結(jié)果證明了所提出方法的有效性