配电网三相四桥臂有源电力滤波器分相控制分析

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1、万方数据目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．II第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71．3本文的章节安排⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9第2章分相谐波检测方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．1分相谐波检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112

2、．1．1谐波检测理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．1．2分相谐波检测方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯152．2分相谐波检测的锁相环研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172．2．1鉴相器实现方法对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172．2．2基于延迟构造的锁相效果仿真对比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯192．3分相谐波检测的分离滤波器设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202．3．1低通滤波器实现方法对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯212．3．2组合改进滤波器设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2524分相提取方法仿真验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯272．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28第3章基于改进重复控制的分相电流控制器设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．1三相四桥臂有源滤波器模型及滤波能力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．1．1主电路描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．293．1．2ABC模型和滤波能力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313．1．3DQ0模型和滤波能力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯333．2基于重复控制的分相电流控制改进设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯353．2．1传统控制器及应用特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、363．2．2基于改进重复控制的分相电流调节器设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．3改进电流跟踪控制器整体性能分析与仿真验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯413．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43第4章基于零线电感解耦的ABC三相电流分立控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．444．1零线电感耦合分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．1．1直流侧二次功率波动的解耦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．1．2零线电感耦合分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46Ⅳ万方数据4．2解耦分立控制的实现及参数影响分析与评估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯514．2．1基于

5、解耦的分立控制实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯514．2．2参数误差对解耦的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯524．3仿真与实验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯554．3．1仿真验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯554。3。2实验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯584．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61第5章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．64攻读学位期间主要的研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．70致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71V万方数据硕士学位论文第1章绪论1．1研究背景与意义1谐波的产生及治理电力电子技术的发展在给人们带来便利的同时，也导致了电网的谐波污染。如个人电脑，不间断电源(UPS)，高频荧光灯，负载容量按需调节的供暖热泵，电磁炉以及其他不同的办公／消费电子设备所组成的新型电力负载，在电力系统中占据了越来越重的份量【l】。这些设备在给人们的工作和生活带来便利的同时，对电网的安全、有效、可靠运行都会产生不可忽视的影响。由于这些设备在运行时所具有的非线性特点，会从电网中获取含有谐波的畸变电流，而谐波

7、电流会使继电保护装置误动作；谐波电流流过变压器，会使得变压器产生额外的损耗；谐波电流产生的电磁干扰，会影响附近通讯线路的正常信号传输等。一般在电网传输线路上存在阻抗，谐波电流会在其上产生谐波电压降，从而影响电网供电电压的质量，如：电机因为电压谐波产生转矩振动，而损坏电机；电压波动，造成一些敏感电子设备如电脑等无法正常工作等。发电机发电时，以恒定的频率(50Hz／60Hz)产生正弦电动势。当此电势加在非线性负载上时，就会产生电流畸变。同时供电系统输电线上存在着阻抗，畸变电流在其上形成一个非正弦