新型并联混合型有源电力滤波器关键技术的研究

《新型并联混合型有源电力滤波器关键技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据中图分类号工凹Z鱼UDC621．3博士学位论文学校代码兰Q墨墨呈密级公珏新型并联混合型有源电力滤波器关键技术的研究ResearchonkeytechnologyofAnovelparallelhybridactivepowerfilter作者姓名：李刚学科专业：控制科学与工程研究方向：先进电能控制学院(系、所)：信息科学与工程学院指导教师：樊晓平副指导教师：论文答辩日期丝!丝：兰乞答辩委员会主席中南年l+肖／＼于月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文

2、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：业耻月≠日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、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学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签

3、名：日期：山盥年』月；日月上El?万方数据新型并联混合型有源电力滤波器关键技术的研究摘要：电能是国民经济和人民生活的命脉，而我国企业电能损失逐年增加。我国高耗能企业众多，随着钢铁、有色、石化等行业飞速发展，能源消耗总量大。随着电力电子技术的飞速发展，各种大功率开关器件得到了广泛应用，非线性负载大量增加。它们造成电网的谐波污染和电能损失；同时冲击性负载及无功补偿不足常引起电网电压跌落和闪变，并导致线路损耗增加。这些问题影响了企业的正常生产和人民的日常生活，给我国电力系统带来了繁重的无功控制和谐波治理问题。使我国的可持续发展面临巨大压力。本文深入研究了新型并联混合型有源电力滤波器的

4、相关理论和方法。研究内容涵盖了新型并联混合型有源电力滤波器的工作机理分析、控制策略、补偿性能，及提出了新的控制算法；提出了对应的容错结构，形成了较为完善的容错并联混合型有源电力滤波器的基本研究方法和技术方案，研究重点及取得的成果主要体现在以下几个方面：(1)提出了一种新型并联混合型有源电力滤波器的结构，该补偿装置不但可以补偿电网谐波，还能根据现场具体情况补偿无功功率而不发生大量无功过补的情况。分析了该补偿装置的补偿原理；研究了新型并联混合型有源电力滤波器的控制策略，确定了将有源部分控制为谐波电流源；设计了新型并联混合型有源电力滤波器的注入支路，分析了本章所选注入支路的原因；给出

5、了新型并联混合型有源电力滤波器在电网参数发生变化的情况下，该补偿装置的补偿性能。(2)提出了并联混合型有源电力滤波器的基于隶属云理论的复合．递推积分PI控制方法。复合控制包括前馈控制、反馈控制和直流侧电压控制。5次无源滤波器滤除最严重的谐波分量，前馈控制负责滤除负载产生的7次谐波分量，反馈控制负责滤除剩余的少量谐波分量，公共点谐波电压控制负责稳定直流侧电压。采用隶属云模型对递推积分PI的比例系数和积分系数进行在线调整。基于隶属云理论的递推积分PI控制算法使系统在电流跟踪偏差较大时比例控制占主导，偏差减小速度较快，在偏差减小到一定范围内时积分控制占主导，实现稳态无差，使得系统的响

6、应速度、鲁棒性和万方数据抗干扰能力得到提高。(3)提出了新型并联混合型有源电力滤波器的容错结构。首先分析了容错结构原理，给出了故障情况下的几种运行模式和运行原理。研究了基于误差电压的故障诊断方法。基于误差电压的故障诊断方法直接利用逆变器的电压模型，通过逆变器中电压测量值与估计值之间的误差来诊断故障。(4)针对新型并联混合型有源电力滤波器的容错结构，提出了基于二维隶属云模型的增量式PID控制算法，利用二维隶属云模型对增量式PID控制的比例系数、积分系数和微分系数进行在线调整。对二维隶属云模型的参数调整算法中各个变量的隶属云生成进行了改进，并改进了规则推理器。’(5)为了进一步提高

7、控制器的性能，提出了直接控制的三维隶属云智能控制。该控制算法参照PID控制算法的思想，但和PID控制算法有本质的不同。三维隶属云智能控制器控制效果良好、鲁棒性强，并且不依赖被控对象的数学模型，而是根据操作经验或专家知识直接进行三维云模型控制器设计。三维隶属云智能控制策略简明，无需冗繁的推理计算，通用性强。能够直接实现定量输入、并行定性推理、定量输出的控制过程，计算量较小，实时性强。本文以配电网电能质量控制、提高并联混合型有源电力滤波器运行安全性能为背景，研究了新型并联混合型有源电力滤波器及其