基于重复控制的apf补偿电流控制方法的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于重复控制的APF补偿电流控制方法的研究作者姓名：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：宋杰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：满永奎刘震李一波东北大学2014年6月万方数据AThesisinElectricalTheoryandNewTechnologyStudyonCompensationCurrentControlMethodforAPFB

2、asedonRepetitiveControlBySongJieSupervisor：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=出思。学位论文作者签名：／孑少0日期：少-嘶∥q2哆通学位论文版权使用

3、授权书本学位论文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：／寰刭鸣签字日期：矽l许多q2玛两年∥导师签多；—≤≥如签字日期：锄戗占A2硝万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于重复控制的APF补偿电流控制方法的研究摘要在工业自动化水平不断提高的今天，各个行业随着电力电

4、子设备的普及得到了迅猛的发展。但与此同时，电网中的电力电子装置以及非线性负载也给电力系统注入了大量的谐波电流及无功电流，造成了电网电能质量问题。由于其重要性以及紧迫性，谐波问题得到了国内外学者的重视与研究，具有重大的理论及现实意义。目前，有源电力滤波器被公认为为治理电网谐波污染最有效的手段之一，具有广阔的研究与应用前景，成为电力电子技术中的一个研究热点。目前有源电力滤波器的主要研究方向包括其拓扑结构、谐波电流检测算法以及补偿电路控制方法。本文首先介绍了APF的分类，并基于三相三线制并联型有源电力滤波器，分析了它的拓扑结

5、构以及工作原理，并依据系统结构特点建立了有源电力滤波器的数学模型，给出了谐波检测系统的算法及结构图，为下述研究工作打下了基础。有源电力滤波器补偿电流的控制精度，决定着谐波补偿效果的优劣。提升有源电力滤波器的电流补偿效果，关键在于如何减小补偿电流对参考电流的跟踪误差、提高跟踪精度。采用传统的PID控制器，控制效果及稳定性并不理想。重复控制是基于内模原理的新型控制策略，由于内模中包含跟踪误差的数学模型，在理论上能完全消除系统的稳态误差。通过对重复控制器的性能分析，为增强系统的稳定性及稳态跟踪性能，对传统的重复控制器进行了改

6、进，引入了改进型内模及补偿器，在保证系统稳定的同时，提高了系统稳态控制性能。为提高系统的动态响应，介于PI控制器动态响应速度快的特点，本文采用了重复控制与PI控制相结合的方法，分别对并联及串联两种结合方式进行了研究，并对两种控制系统进行了详细设计。最后，利用MATLAB／Simulink仿真软件对两种控制系统进行了建模与仿真，并对仿真结果做出了比较与分析，证明了基于重复控制的复合控制策略可以有效地提高有源电力滤波器的稳态补偿精度，并保证了系统较快的动态响应速度，验证了本文采用的控制策略的正确性以及可行性。关键词：有源电

7、力滤波器；谐波；稳态误差；重复控制．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractStudyonCompensationOgrentControlMethodAbstractToday,aseconomicglobalizationdevelopsindepth，applicationsofpowerelectronictechnologypromotestherapiddevelopmentofmanyindustries．But，atthesametime，powerelectronicequipmentand

8、nonlinearloadsinjectedagreatamountofharmonicandreactivecurrentsintothepowersystem，whichcausepowerqualityproblems．Becauseofitssignificanceandurgency,theharmonicproblem