基于虚拟阻抗控制策略的有源电力滤波器的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于虚拟阻抗控制策略的有源电力滤波器的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：邵伟恒王大志教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学电工理论与新技术2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：满永奎王安娜李一波东北大学2014年6月万方数据AThesisinElectricalTheoryandNewTechnologyResearchonActivePowerFilterbasedon■』l-_‘一VlrtUaIimped

2、ancecontrolstrategyByShaoWeihengSupervisor：ProfessorWangDazhiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过’的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢=正恩。学位论文作者签名：砺明桫垣．日期：加f啊多目谚西学位论文版权使用授权书本学位论文

3、作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：删礁签字日期：勿】}驽痈易f}两年盯导师签孙乏越签字日期：易f嘶彩目歹弓曰万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于虚拟阻抗控制策略的有源电力滤波器的研究摘要随着电力网络中谐波污染的不断升级，有源电力滤波器逐渐成为谐波治理的研究热点。有源电力滤波

4、器谐波控制算法的优劣和开关损耗的大小也逐渐成为决定其性能的关键。本文针对以上两个问题，提出了一种基于虚拟阻抗技术的有源电力滤波器控制算法和最小开关损耗的调制策略，可以有效地降低控制算法的复杂性和IGBT的开关损耗。本文主要研究的是三相三线制的并联电压型有源电力滤波器。本文在第一章首先针对有源电力滤波器算法和开关损耗问题查阅了大量的国内外文献。在了解了有源电力滤波器研究现状的基础上，第二章研究了现有的有源电力滤波器的拓扑结构及其工作原理；提出了本文所研究的基于虚拟阻抗技术的无电压传感器APF的拓扑结构，并且给出了无电压传感器APF的数学模

5、型；研究了现有的无电压和无电流传感器控制策略的特点。在第二章分析的基础上，第三章首先总结了现有有源电力滤波器直接和间接控制技术的优缺点；在此基础上结合虚拟阻抗在逆变器、不间断电源以及微电网中的应用原理，给出了本文所设计的基于虚拟阻抗技术的有源电力滤波器控制算法；在第三章的末尾进行了基于MATLAB／Simulink仿真验证，仿真实验结果表明本文所设计的控制算法能够满足电网谐波治理要求，且具有较低的载波频率和较高的功率因数。第四章针对有源电力滤波器开关损耗高的问题，由于传统的单一DPWM算法对于不同的逆变器功率因数不能够实现最优的降低开关

6、损耗的控制，为了实现最优开关损耗的PWM调制规则，本文采用了一种最小开关损耗的DPWM调制策略。并在第四章的末尾给出了这种DPWM策略的仿真实验，仿真结果表明，在不影响补偿效果的情况下，这种DPWM策略能够最优的降低逆变器的开关损耗和开关频率。在文章的末尾，本文针对所采用的有源电力滤波器结构和算法，进行了硬件主电路和控制电路的参数设计，以及基于Simulink与C语言混合编程方法的软件算法设计。在第五章的最后进行了实验波形和数据分析。实验结果表明，该样机能够有效的完成谐波治理，实现设计的功能。关键词：APF；开关损耗；DPWM；无电压传

7、感器；虚拟阻抗．Ⅱ．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonActivePowerFilterbasedonvimmlAbstractWiththecontinuingescalationofharmonicpollutioninpowernetwork，theapplicationofAPF(activepowerfilter)ismoreextensive．APFhasgraduallybecometheresearchhotspot．Thequalityofharmoniccompensationalgor

8、ithmandthesizeofswitchinglossalsograduallybecomesthekeytodetermineAPFperformance．Inordertoimproveabovet