基于谐波预测的有源电力滤波器研究与实现

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1、万方数据中图分类号!丛垒鱼LUDC621．3硕士学位论文学校代码!Q5圣三密级公珏基于谐波预测的有源电力滤波器研究与实现TheRese2urchandRealizationofActivePowerFilterbasedonHarmonicPrediction作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：陈婷控制科学与工程电力电子与电力传动信息科学与工程学院粟梅教授论文答辩日期型丝兰!三答辩委员会主席盟中南大学二零一四年五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

2、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己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：酶鸷日期：韭年上月旦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

3、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。作者签名：j趾日期：垫!生年』月望日聊签龀日期：型丝年』月翌日万方数据基于谐波预测的有源电力滤波器研究与实现摘要：由于电力电子技术的快速发展，各种非线性与时变装置被广泛应用，导致谐波污染问题日益严重，降低了电网电能质量。为改善电能质量，出现了各类谐波补偿装置，其中有源电力滤波器(ActivePowerFilter-APF)是公认的治理谐波最有效的手段。因此，其关键技

4、术就成为研究热点。本文针对传统的控制方法不能解决APF数字控制过程存在延时的问题，提出了谐波预测的解决方法，并研究了在预测控制的前题下APF的实现过程。文章首先对APF的基础理论进行研究。建立了三相三线并联型APF在口．6．c及小曰坐标下的数学模型；分析了基于瞬时无功理论的谐波检测技术；确定了本文采用的同步旋转小g坐标变换的谐波检测方法。然后，文章先对传统的电流跟踪控制算法进行了简要介绍。针对各种算法应用中存在的延时问题，分析了其对APF补偿性能的影响。通过采用自适应谐波预测和预采样谐波预测算法分别对APF动态

5、跟踪性能和稳态补偿精度进行改善，同时给出了综合应用这两种预测改善APF补偿性能的整体实现框图。并在MATLAB上验证了土述结论的正确性和可行性。最后，实现了谐波预测在APF中的应用。介绍实验室100A并联型APF样机的结构与硬件电路设计，并在此样机平台上对所述谐波预测算法进行实验研究。结果表明，此谐波预测算法能提高APF的动稳态性能，具有一定的应用价值。关键词：有源电力滤波器；谐波预测；瞬时无功功率理论；自适应预测；预采样预测分类号：TM461II万方数据TheResearchandReal娩ationofAc

6、tivePowerFilterbasedonHarmonicPredictionAbstmct：WitllthedevelopmentofpowerelectroIlicteclulology，aVarietyofnonlinearandtime—Va巧ingdeVicearebemgusedmorewidely，whic血seriouslycausedtheproblemofhamonicpollutionandreducedthequalityofpower蓼id。ActiVePowerFilter(APF

7、)isrecognizedasthemosteffectiVemeanstosuppresstheh锄011ic咖ongaseriesofharmoniccompensationdeVice．Therefore，theresearchofkeytechnologyhasbecomehotspot．Becauseoftraditionalcontrolmetllodscan’tsolvetheproblemoftimedelaycausebydigitalcontrolprocess，theh砌onicpredi

8、ctionmetllodhasbeenproposed．ThispapermailllyresearchedmerealizationofpredictiVecomrols仃ategymAPF．First，thepaperresearchedthebasictheo巧ofAPF．Buildamathematicalmodelofthree-phasethree·wireshuntAPF