配电网三相四桥臂有源电力滤波器分相控制研究

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1、万方数据中图分类号UDCTM461621．3硕士学位论文学校代码密级10533配电网三相四桥臂有源电力滤波器分相控制研究ResearchonSinglePhaseControlofThreePhaseFourBridgeActivePowerFilterinDistributionPowerNetwork作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期也丝竺!：多陈小龙电气工程电网电能质量调节信息科学与工程学院王一军教授，粟梅教授答辩委员会主席勃盗中南大学二零一四年五月万方数据原创性声明本人声明，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

2、知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文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单位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。作者签名：墓垃日期：地年』月乒日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务

3、。期：≯坐年上月4Et万方数据配电网三相四桥臂有源电力滤波器分相控制研究摘要：在配电网中，电力电子设备运行产生的电流电压畸变，会降低电网的供电质量。同时，三相负荷规划不均和单相负载的随机运行将导致三相负载电流不平衡，增大线路损耗。在目前的治理方法中，三相四线有源电力滤波器可灵活、准确地补偿电力系统中的谐波和无功，均衡三相负荷，被广泛应用于城市配电网的谐波治理和功率平衡。本文首先介绍了分裂电容型，四桥臂型和三H桥型三种有源电力滤波器的拓扑结构，分析了上述拓扑的优缺点，表明四桥臂拓扑更适于低压城市配电网中分相控制的应用。然后，采用谐波分相检测技术消除三相电压不平衡对谐波提取的的影响，并能实现

4、三相不同的谐波、无功补偿策略。通过对有功功率的整合与再分来实现三相有功功率的平衡。对比基于乘法鉴相、微分构造和延迟构造方法的锁相环特点后，发现基于延迟构造的方法可有效抑制电压纹波对锁相的影响，同时确保锁相精度，因而较适用于本文所提分相检测技术。所提谐波检测方法中的低通滤波器使用陷波器和巴特沃斯低通滤波器的级联组合，在满足谐波提取对频率选择要求的同时减少了滤波器的动态响应时间，从而提高了谐波检测速度。接着，基于对有源滤波器装置补偿能力的分析和对几种传统控制方法的特点分析，提出了一种改进重复控制的分相控制方法。该方法可以补偿控制过程中产生的延迟，增强高频扰动抵抗能力，并克服传统重复控制器在负

5、载突变后一个周期内无法进行补偿的缺点。通过仿真验证了改进重复控制器的上述特点。最后，本文针对四桥臂APF提出一种零线电感解耦的ABC相分立控制方法。通过前馈解耦消除零线电感耦合对ABC三相电流控制的影响。结合本文所提谐波分相检测技术，使得非线性强耦合的三相四线APF变为三个独立地单相APF补偿系统，电流控制器可针对单相设计。分析了电感参数误差对解耦稳定性的影响，并给出解耦受电感误差影响的趋势，便于工程应用。通过Matlab／Simulink仿真和实验验证了所提解耦控制方法的有效性。关键词：三相四桥臂；有源电力滤波器；锁相环；低通滤波器；重复控制；零线电感；ABC坐标系；前馈解耦分类号：T

6、M461万方数据ResearchonSinglePhaseControlofThreePhaseFourBridgeActivePowerFilterinDistributionPowerNetworkABSTRACT：Inpowerdistilbutionnetwork，thedistortedcurrentandvoltagecasedbythepowerelectronicequipmentwilldeterioratethequalityofpowersupply．Andthethree-phaseunevenloadplanningandrandomoperationofsin

7、gle-phaseloadwillleadtounbalancedthree—phaseloadcurrent，increasingthelineloss．Amongallthosemanagementmethod，three-phasefour-wireactivepowerfilterissuperior．BecausetheyCanflexiblyandaccuratelycompensateharmonicsandreact