有源电力滤波器关键技术研究

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1、硕士学位论文有源电力滤波器关键技术研究ResearchonKeyTechniquesofActivePowerFilter作者：赵世杰导师：刘建华副教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号TM464学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文有源电力滤波器关键技术研究ResearchonKeyTechniquesofActivePowerFilter作者赵世杰导师刘建华申请学位工学硕士学位培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向电能质量答辩委员会主席王崇林评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生赵世杰在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了

2、研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢研究生学习生活转眼即逝，这求学生涯让我在各方面都得以成长和进步，是我人生中非常宝贵的经历。在此诚挚的向所有关心、帮助、支持过我的老师、同学、朋友、亲人表示深深的谢意！本论文是在我的导师刘建华副教授的悉心指导下完成的，在攻读硕士学位期间，导师不仅在学业和科研上严格要求、循循善诱、悉心指导，而且在生活上亦给我无微不至的关怀，使我顺利完成学习和科研工作，我所取得的每一份成绩都浸渍着恩师

3、的汗水。恩师渊博的知识，严谨的治学态度，实事求是的科研作风，诲人不倦的育人精神给我留下了深刻的印象，必将使我终生受益。在此，谨向恩师致以深深的敬意！感谢一直关心和支持我的父母和家人，我成长过程中一点一滴的进步都离不开他们的支持和鼓励，他们的关心和信任是我前进的动力和源泉。感谢研究所王崇林老师、张栋梁老师、李国欣老师在我的论文选题、论文撰写过程中给予的指导与支持；感谢杨龙月博士、杜贵府博士、电能质量组的全体成员在学习和生活上给予我的帮助和支持。在此向他们致以诚挚的谢意！最后感谢各位专家、教授在百忙之中对本文的审阅和指正。摘要随着电力电子装置的广泛应用，电力系统中的非线性负荷大

4、量增加，电网污染越来越严重，电能质量问题逐渐突出。治理电能质量的有效措施是采用有源电力滤波器，有源电力滤波器与传统的无源滤波器相比，具有响应快、补偿效果好和能够实现动态补偿等优点，因此对其进行研究具有重要意义。本文对有源电力滤波器的背景意义和研究现状作了简要的分析，阐述了有源电力滤波器的基本结构和工作原理，并对几种常用的谐波检测和电流控制方法进行了比较，在此基础上分析了常用测控方法在数字化过程中存在的延时问题及其给有源电力滤波器补偿性能带来的不利影响。针对算法应用中存在的延时问题，理论研究了基于自适应滤波器的谐波电流预测控制算法，该算法基于有限脉冲响应（FIR）模型，利用最

5、小均方算法（LMS）对所需检测信号进行预测，根据预测值对谐波电流进行补偿，算法计算简单，便于数字化实现。为了验证算法的有效性，建立上述算法的数学模型并进行仿真分析，给出了补偿前后电流波形和各次谐波含量的仿真数据。仿真结果表明，该算法有精度高、实时性好，能有效解决有源电力滤波器数字化控制系统中的延时问题。搭建有源电力滤波器样机，采用DSP+FPGA的软件方式实现检测和控制算法，进行稳态和动态验证。结果表明，该算法在实际应用中可也实现很好的补偿性能，在负载发生突变的情况下，具有很好的动态响应能力。该论文有图34幅，表2个，参考文献81篇。关键词：有源电力滤波器；自适应滤波器；最

6、小均方算法；谐波预测控制IAbstractWiththepowerelectronicequipment'sextensiveusing,non-linearloadsinelectricpowersystemlargelyincreased,thegridsystemhasbeingpolluted,andpowerqualityhasbecomeworseandworse.UsingtheAPFtosuppresstheharmonicandcompensatethereactivepowerisaneffectiveway.Bycomparisontoconventi

7、onalpassiveLC-filter,APFhastheadvantageofquickresponse,goodoutputwaveshapeanddynamicperformance.Thereforeitisimportanttostudyit.Thepaperbrieflypresentsthecurrentsituationandtrendsofactivepowerfilter,introducesthebasicstructureandprincipleofAPF,itmakescompariso