电网谐波治理和无功补偿技术的研究

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1、学校代码：10406分类号：TM714.3学号：090080402024南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）电网谐波治理和无功补偿技术的研究硕士研究生：段宇导师：肖慧荣教授申请学位级别：硕士学科、专业：测试计量技术及仪器所在单位：测试与光电工程学院答辩日期：2012年6月授予学位单位：南昌航空大学ThestudyonthegridHarmonicControlandReactiveCompensationTechnologyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMeasuringandT

2、estingTechnologiesandInstrumentsByDuanYuUndertheSupervisionofProf.XiaoHuirongCollegeofTestingandOpto-ElectronicEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJun.2012南昌航空大学硕士学位论文摘要摘要现代电力系统中，因为电力电子装置大规模的投入使用，给电网造成的谐波污染越来越严重，同时还要消耗大量的无功功率。有源电力滤波器拥有良好的动态补偿性能，可以同时对谐波和无功电

3、流进行补偿，因而备受关注。本文对有源电力滤波器(APF)的谐波和无功电流补偿技术进行了研究。本文首先对并联型有源电力滤波器的工作原理进行了阐述，构建了其在开关函数下的数学模型。其次，对谐波和无功电流的检测方法进行了深入地研究。谐波和无功电流检测的准确性、实时性直接影响着有源电力滤波器的补偿性能。本文在基于瞬时无功功率理论的传统电流检测方法基础上，针对其在不对称电压情况下存在检测误差的不足，采用了一种改进的谐波和无功电流检测方法，经理论分析研究和仿真证明了该方法可以准确的把谐波和无功电流检测出来。再次，在有源电力滤波器的补偿电流跟踪控制上，

4、结合滞环电流控制和空间矢量技术的优点，采用了基于最优电压空间矢量的滞环控制方式，该方法具有良好的动态响应速度，并降低了开关频率，补偿效果良好。本文以DSP(TMS320F2407)作为控制芯片设计了系统的硬件电路，从主电路和控制电路方面进行了分析，并且给出了系统主要部分的软件流程图。最后，用MTALAB7.0对整个系统进行了仿真建模，仿真结果证明了该设计系统能够满足谐波和无功电流补偿的要求。关键词：谐波和无功电流，有源电力滤波器，电流补偿，瞬时无功功率理论I南昌航空大学硕士学位论文AbstractAbstractAtpresent,bec

5、ausemoreandmorepowerelectronicequipmentsareusedinthepowersystem,whichcausetheharmonicpollutionofpowersystemgettingworseandworse,meanwhileagreatmanyreactivepoweriscost.Theactivepowerfilterhasagoodperformanceinthecompensationofdynamicharmoniccurrent,whichcanmeettheharmonica

6、ndthereactivecurrentatthesametime,somoreandmoreattentionispaidtoit.Thispaperisjustthestudyofthecompensationoftheharmonicandthereactivecurrentfortheactivepowerfilter.Firstly,thispaperdescribestheworkprincipleoftheshuntactivepowerfilterandestablishesthemathematicalmodelacco

7、rdingtheswitchfunction.Then,dotheresearchofthedetectionmethodofharmonicandreactivecurrent.Theaccuracyandthereal-timehaveanimportanteffectonthecompensationeffect.Basedonthereactivepowertheory,thetraditionalcurrentdetectionmethodhasbeenproposedinthepaper.Duetotheerrorexisti

8、nthesituationofasymmetricvoltage,animprovedmethodofdetectingharmonicandreactivecurrenthasbeenuse