基于复合控制的并联型有源滤波器的研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文基于复合控制的并联型有源滤波器的研究摘要随着科学技术的不断发展,各种电力电子装置在生产生活中的普遍使用带来了谐波污染问题，对电网造成了严重影响，谐波的有效治理成为人们关注的话题。有源滤波器因为补偿精度高、动态性能好、受电网系统参数变化影响小等优势，成为解决电网谐波和无功问题的重要工具。有源电力滤波器的具体工作方法是在电网中发出与谐波电流相反的补偿电流，实现电网电流趋于正弦波，其补偿性能主要取决于在稳态时的补偿精度和动态调整过程当中的响应快慢。对于有源滤波器的研究主要包含下列工作：第一在三相静止a-b-c坐标系下建立三相三线制并联型APF的数学模型，经过系列坐标

2、变换确立了其在d-q同步旋转坐标系下的数学模型，为电流环的设计和解耦控制提供依据。第二对谐波的提取使用基于瞬时无功功率理论的ii法，采用三相软pq件锁相环得出电网相位角以便于谐波检测和电流控制，对于SVPWM控制技术中存在的死区问题进行了分析补偿。第三在控制策略上对PI控制器和重复控制器分别进行了设计，考虑到传统的PI控制只能对直流信号做到无静差跟踪，而对于由不同频率交流信号叠加而成的APF谐波给定信号跟踪效果较差。因此，本文釆用PI和重复控制相结合的复合控制方法,同时兼顾了重复控制的高控制精度和PI控制的优良鲁棒性。通过MATLAB仿真结果验证了本文中理论分析的正确性。第四为满足APF

3、系统要求的多通道数据同步采集和实时补偿的要求，在实验室现有的PWM整流器平台上，拓展了两片ADS8365设计了12通道I太原理工大学硕士研究生学位论文高速同步采样电路，对APF主电路中的电感、直流侧电容进行了设计。关鍵词:谐波抑制，并联型有源滤波器，谐波检测，PI-重复控制，空间矢量脉宽调制，死区补偿II太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHOFSHUNTACTIVEPOWERFILTERBASEDONCOMPOUNDCONTROLABSTRACTWiththeelectrificationlevelimprovescontinually,allkindsofpowerelectr

4、onicdeviceswidelyusedinproductionandliving，whichcausesseriousinfluencetopowernetwork,theeffectivegovernanceoftheharmonicbecamethesubjectofmuchattention.Activepowerfilterforcompensationofhighprecision,gooddynamicperformance,andtheadvantagesofsmallaffectedbygridsystemparameterschange,becometheimport

5、anttooltosolvetheproblemofharmonicandreactivepowergrid.Theconcreteworkingmethodofactivepowerfilterisinthepowergridincontrasttotheharmoniccurrentcompensationcurrent,realizethegridcurrenttendstosinewave,thecompensationperformancemainlydependsonwhenthesteadystatecompensationprecisionandresponsespeedo

6、fthedynamicadjustmentprocess.Forthestudyoftheactivefilterconsistsofthefollowingwork:First,a-b-cthree-phasethree-wiresystemparallelthree-phasestaticsystemmodel,themathematicalmodelofAPF,aftercoordinatetransformationestablishedd-qmathematicalmodelofthesynchronousrotatingcoordinatesystemandthedecoupl

7、ingcontrol,whichprovidethebasisforthedesignofcurrentloopanddecouplingcontrol.Second,useoftheextractionofharmonicmethodbasedoninstantaneousreactivepoweriitheory,wereanalyzedandthree-phasedigitalphaselockedpqloopw