基于预测控制的三相三线制并联型有源电力滤波器补偿研究

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1、万方数据分类号TM71UDC621．3学校代码10147密级公开硕士学位论文基于预测控制的三相三线制并联型有源电力滤波器补偿研究ResearchofShuntActivePowerFilterCompensationinThree--phaseThree-·wireSystemBasedonPredictiveConb‘ol作者姓名王建飞指导教师彭继慎教授申请学位工学硕士学科专业控制理论与控制工程研究方向工业生产过程中的计算机控制辽宁工程技术大学万方数据关于论文使用授权的说明本学位论文作者及指导教师完全了解辽室王

2、翟堇盔太堂有关保留、使用学位论文的规定，同意逞室王翟堇苤太堂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，学校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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此协议学位论文作者签名：坠建卫一一年月日导师签名：壹{f递性导师签名：兰l!垦!!兰年月日万方数据致谢时光穿梭，犹如白驹过隙，转眼间，两年半的研究生生涯已经接近尾声，回忆两年半的生活，从刚进入辽宁工程技术大学对研究生生活充满的无限向往，到最后终

3、将离去时的无限惆怅，从一个刚刚进入新环境的青葱少年的喜悦，到即将完成学业踏入社会的千万感慨，可谓喜忧参半、百感交集。这两年半的研究生生涯使我成长了许多，感谢辽宁工程技术大学对我的培养，尤其感谢我的导师彭继慎老师，感谢老师在我生活和学习上的关系和帮助；感谢宋立业老师给予我的细心指导，他严谨的治学态度、豁达的人生境界、深深的影响了1302实验室的每一位同学；感谢宋绍楼老师在工作上给予的指导，老师对现场能力的处理能力，深深的激励着我。三位老师在科研、学术领域的造诣始终是我终身追求的目标。此外，还要感谢陈伟华师兄、李逃昌

4、师兄在这段时间对我的照顾和帮助，在我心里你们也是我的导师；感谢韩云涛、李文帅等师兄师姐在学习上和生活上给予的帮助和指导，感谢1302实验室所有的兄弟姐妹对我的鼓励和陪伴，感谢王曦、范祖台两位室友兄弟在学习上和生活上的关心。特别感谢我的父母对我二十多年的培养与关爱，他们对我的鼎力的支持和默默的关爱始终是我前行不竭的动力。最后，对参加论文评审和答辩的各位老师表示由衷的感谢。万方数据摘要随着电力电子和半导体技术的发展，各种非线性设备大量使用，导致电能质量恶化，给输电、配电等环节造成了不可估量的损失。有源电力滤波器具有谐

5、波实时跟踪补偿、动态性能好、补偿精度高等优点，受到了广泛的研究和关注。本文主要对并联型有源电力滤波器进行研究，在谐波电流检测环节采用传统的瞬时无功功率理论下的t一‘算法，由于该方法对谐波电流的跟踪性能好，成为有源电力滤波器中主要的检测谐波电流的手段，文中对影响L一‘算法精度的两个重要的环节锁相环和数字低通滤波器进行了设计，通过对多种滤波器的性能比较，选出在精度和响应速度最优的滤波器。对有源电力滤波器补偿存在滞后的问题，文中采用预测控制方法对补偿电流进行预测控制，较传统的单步预测，不能完全消除补偿延时，采用的是提前

6、两拍预测方法，不仅可以消除电流器动作时间滞后，还可以消除检测滞后的问题，提出了拉格朗日外插值预测和改进重复控制预测方法。对直流侧电容电压稳定控制，启动时为了防止冲击电流过大，对电容及变流器主电路造成损坏，采用软启动的方式对直流侧电容充电；在补偿时为了保证直流侧电容电压的稳定，采用PI控制器调节直流侧电容电压的稳定。同时为了监测有源电力滤波器是否可以完全补偿电网谐波、检测有源电力滤波器是否正常运行，实现对有源电力滤波器的远程监管、安全维护等。本文采用有源电力滤波器和高精度谐波检测结合的方法，在高精度谐波分析中针对F

7、FT存在的存在的问题，采用一种加Kaiser窗双谱线插值的FFT算法，并对插值函数结构复杂难于求解的问题，提出一种三次样条插值拟合插值函数的方法，提高分析精度。最后在MATLAB／Simulink进行建模和仿真，包括谐波检测部分、预测控制部分、直流侧PI控制部分，分别在负载稳定和负载突变的情形下验证了本文中使用的各种控制方法的正确性。关键词：有源电力滤波器；谐波检测；加窗FFT；重复预测控制；直流侧电压万方数据AbstractAlongwithelectricpowerelectronandSemiconduct

8、orTechnologydevelopment，eachkindofnon-linearequipmentmassiveUSeS，causetheelectricalenergyqualitytoworsen，forlinks．andSOonelectrictransmission，powerdistributionhavecausedtheinestimableloss