有源电力滤波器的研究

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1、辽宁工业大学硕士学位论文有源电力滤波器的研究工程领域:电气工程研究生:焦建立校内指导教师:李宝国教授校外指导教师:邢文高级工程师辽宁工业大学电气工程学院二〇一五年三月MasterThesisResearchonActivePowerFilterSpeciality:ElectricalEngineeringCandidate:JIAOJian-liSupervisors:ProfessorLIBao-guoPeniorEngineerXINGWenLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,Chin

2、aMarch2015摘要谐波污染与无功不足严重恶化了系统的电能质量，因此，能有效动态抑制谐波及补偿无功的有源电力滤波器越来越受到电力界学者的关注。基于此，本文展开对有源电力滤波器的研究。首先，深入研究并分析基于瞬时无功功率理论的畸变电流检测法，当电网电压相位不对称且既要检测谐波又要检测无功电流时，针对由锁相环提取的正余弦信号与期望的信号存在相角差致使dq检测法检测出来的无功电流出现偏差的问题，提出了一种改进的dq检测法，即利用基波正序电压的初相角和基波正序有功电流的频率信息计算得到dq坐标变换所需的正余弦信息，形成一个闭环系统消除电网电压

3、相位不对称时检测无功电流偏差的影响。经MATLAB/SIMULIK仿真验证了该改进方法的准确性。其次，基于并联型有源电力滤波器的两相离散化直流模型展开补偿电流控制策略的研究。针对直接用当前时刻指令电流替代下一刻补偿电流的空间矢量调制法滞后一拍的缺点，本文采用当前时刻预测出下一时刻的指令电流替代下一时刻的补偿电流的基于电压空间矢量电流内环无差拍控制有源电力滤波器，弥补了空间矢量调制法滞后一拍的不足，提高了有源电力滤波器实时补偿性能。最后，结合工程实践设计并联型有源电力滤波器，搭建系统仿真模型，仿真结果表明，电网电压无论对称还是畸变，改进的dq检

4、测法都能准确地检测出畸变电流且基于电压空间矢量电流内环无差拍控制法能保证SAPF实时跟踪补偿性能，含有非线性负载的电力系统经有源电力滤波器抑制谐波及补偿无功后电网电流的谐波总畸变率明显降低，改善了系统的电能质量。关键词：谐波抑制；无功补偿；有源电力滤波器；dq检测法；空间矢量调制；无差拍控制IAbstractHarmonicpollutionanddeficiencyofreactivepowerworsenpowerqualityofpowersystem,soasadynamicharmonicsuppressionandreactive

5、powercompensationdevice,activepowerfilterisbeingpaidmoreandmoreattentiontobyscholarsinthefieldofelectricpower.Baseonthat,thispapercarriesoutastudyonactivepowerfilter.Firstly,thedetectionmethodsbasedoninstantaneousreactivepowertheoryaredeeplystudiedandanalyzed.Whenthephaseofg

6、ridvoltageisasymmetryanditisnecessarytodetectbothharmonicandreactivepower,reactivecurrentdetectedbythedqmethodwillbedeviationbecauseofthephaseangledifferenceofbetweenthesin-cosinesignalextractedbyphase-lockedloopandthedesiredsignal.Therefore,theimproveddqdetectionmethodisp

7、roposedinthearticle,whichusesthefundamentalpositivesequencevoltagephaseangleandthefundamentalpositive-sequenceactivecurrentfrequencytocalculatesine-cosineinformationappliedtodqcoordinatetransformation.Thus,thatformsaclosedloopsystemtoeliminatetheeffectofphaseasymmetryofgridv

8、oltage.TheaccuracyoftheimprovedmethodisverifiedbysimulationresultsofMATLAB/