有源电力滤波器控制系统研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要随着电力电子技术的发展，电力系统中的非线性负载越来越多，由非线性负载所产生的电压和电流谐波严重影响了电力传输系统中的电能质量。有源电力滤波器(APF)作为一种新型的谐波和无功补偿装置，与传统的无源LC滤波器相比，具有响应快、补偿效果好和能够实现动态补偿的优点，得到了快速的发展。本文介绍了有源电力滤波器控制系统构成，主要包含谐波电流检测和电流跟踪控制两个环节。介绍了基于瞬时无功功率理论的肼q和fp、‘检测法，在此基础上分析了一种改进型谐波电流检测方法。对并联有源电力滤波器的三角载波控制、电流滞环跟踪控制等电流控制策

2、略进行了研究，通过理论分析比较了各自的特点。提出了一种基于逆系统方法的有源电力滤波器的反馈线性化控制方法。针对有源滤波器主电路在d．q旋转坐标系下数学模型的非线性特性，采用逆系统方法将其解耦为伪线性系统，并在该伪线性系统的基础上利用线性二次型调节器(LQR)设计了满足一定性能指标的控制器。并在此基础上分析了并联APF的能量转换，提出了一种基于功率平衡理论的直接电流控制，省略了谐波电流检测环节，通过将直流侧电容电压与其参考值之差经过尸，调节器获得电网电流的参考值。在理论分析和仿真研究的基础上，设计了基于TMS320F2812控制的并联有源

3、电力滤波器，对其软硬件构成进行了详细的介绍，对并联型有源电力滤波器进行了初步的实验研究。关键词：有源电力滤波器，瞬时无功功率理论，逆系统方法，功率平衡理论，直接电流控制，高速数字信号处理器(DSP)江苏大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthepowerelectronics，moreandmorenonlinearelectronicequipmentshavebeenusedinpowersystem．Theharmonicofvoltageandcurrentbroughtfromth

4、eseequipmentshaveaffectedthequalityofpower．TheactivepowerfiltersiSanewharmonicandreactivepowercompensationequipment．ComparedwiththetraditionalL—Cfilters，theactivepowerfiltershavethemeritsinrapidreflect、bettercompensationandtheabilityindynamiccompensation．Inthispapertheco

5、mponentsoftheactivepowerfiltersareintroduced，whichmainlycontainsharmoniccurrentdetectingandtrackingcontrolofcurrent．The、．f．、f．and‘,vedharmonicrentdetectionmethodsbasedthePqandanimprovedharmoniccurrentaetectlonmetoaseoonme、，Zp、Z口instantaneousreactivepowertheoryhavebeenana

6、lyzed．Severalstrategiesofcurrenttrackingcontrolareusedinshuntactivepowerfilterssuchastriangularcartiercontrolandhysteresisloopcurrentcontrolhavebeenresearched，andthecharactersofthemhavebeengainedthroughtheoreticalanalysis．Alinearfeedbackapproachbasedoninversesystemmethod

7、ispresentedinthispapenAimingatthenonlinearidentityofthemathematicmodeloftheactivepowerfilterind-qsynchronousreferenceframe，apseudo·linearmodelisgivenbasedontheinversesystemmethod．AlinearquadraticcontrolleriSdesignedtomeetsomeperformanceindexintermsofthepseudo—linearsyste

8、m．Thentheactivepowerbalanceamongvoltage—sourceAPF(ActivePowerFilter)，sourceandnonlinearloadisanalyzed．B