有源电力滤波器在特殊负荷场合中的应用研究

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1、万方数据工学硕士学位论文有源电力滤波器在特殊负荷场合中的应用研究曹琦哈尔滨理工大学2014年5月万方数据国内图书分类号：TM761．1工学硕士学位论文有源电力滤波器在特殊负荷场合中的应用研究硕士研究生：曹琦导师J：朱东柏寸5，II：不刀、1’口申请学位级别：工学硕士学科、专业：高电压与绝缘技术所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2014年5月授予学位单位：哈尔滨理工大学万方数据ClassifiedIndex：耶M761．1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringR

2、esearchontheappficationinspecialloadcaseofCandidate：Supervisor：ActivePowerFilterCaoQiZhuDongbaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Hi曲VoltagesandInsulationDateofOralExamination：May，2014University：HarbinUniversityofScienceandTechnology万方数据哈

3、尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《有源电力滤波器在特殊负荷场合中的应用研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：落萄日期：辨锄日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《有源电力滤波器在特殊负荷场合中的应用研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指

4、导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密叼。(请在以上相应方框内打、／)作者躲营萄导师签名：孕、协和日期：衍年钿26日日期：加／矿年驴彩日万方数据哈尔滨理工大学工学硕士学位论文有源电力滤

5、波器在特殊负荷场合中的应用研究摘要近年来随着大量电力电子装置的应用，给电力系统带来了严重的谐波污染，危害电网中其他设备和电力系统的安全运行。有源电力滤波器(APF)能够同时抑制谐波和补偿无功功率，具有响应速度快和动态补偿效果好的特点，目前正走向大规模的工业应用。但工业现场环境复杂，存在各种各样的负载，因而对有源电力滤波器在各种负载条件的应用可能存在的问题以及对应的解决策略进行研究具有重要的理论和工程实际意义。本文基于并联型有源电力滤波器的工业化应用，对上述问题进行相关研究。本文首先介绍了并联型有源电力滤波器的工

6、作原理和结构，对本文所采用的谐波电流检测方法和指令电流跟踪控制策略进行了详细叙述。在比较几种常用谐波电流检测的不足之后，采用一种在三角函数『F交性的基础上推导出的谐波检测方法。通过分析传统滞环比较开关频率高，容易烧毁功率器件，本文采用定时滞环比较跟踪方式，开关频率固定，输出电流可以很好地跟踪指令电流。针对直流侧电压不稳定的现象，采用在指令电流中增加充电电流并运用PI控制进行稳压。然后对有源电力滤波器在两种特殊负荷场合中的应用展开深入研究。在补偿含有无功补偿电容器组的谐波源时，APF的投入易给系统带来谐振激励源，

7、导致谐波被放大，系统失稳，本文采用三阶Butterworth低通滤波器滤除高频开关谐波电流，仿真结果表明理论分析的正确性。针对负荷快速线性变化，指令电流存在一个周期的滞后，本文提出采用基于牛顿插值算法的线性预测方法预测出本周期的指令电流进而实现实时补偿，仿真验证所提算法的有效性。针对负荷变化无规律，本文提出采用电网电流跟踪负载基波电流的控制方式，仿真结果显示补偿效果良好。最后设计了一台以DSP+CPLD为控制核心的有源电力滤波器的实验装置，在实验平台上对上述算法和控制策略进行了实验研究，实验结果与仿真结果均一致

8、，证明所提算法的正确性，对工程实际应用具有重要参考价值。关键词并联型有源电力滤波器；巴特沃斯低通滤波器；指令电流预测；基波电流跟踪万方数据ResearchontheapplicationinspecialloadcaseofActivePowerFilterAbstractRecently，alargenumberofpowerelectronicdevicesconnectedtop