并联型有源电力滤波器控制方法的研究

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1、分类号密级UDC学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：并联型有源电力滤波器控制方法的研究英文题目：ResearchonControlMethodforShuntActivePowerFilter学位申请人姓名：宋辉申请学位学科专业：电力系统及其自动化指导教师姓名：席自强教授二○一五年五月分类号密级UDC学校代码10500硕士学位论文题目并联型有源电力滤波器控制方法的研究英文题目TheresearchontheControlMethodforShuntActivePowerFilter研究生姓名（

2、签名）指导教师姓名（签名）职称申请学位学科名称学科代码论文答辩日期学位授予日期学院负责人（签名）评阅人姓名评阅人姓名年月日•120120082*硕士学位论文信息备案表中文题目并联型有源电力滤波器控制方法的研宂英文题目ResearchonControlMethodforShuntActivePowerFilter作者姓名宋辉作者学号

3、120120082导师姓名席自强所在学院1电气与电子工程学院」学位类别r?学术学位广专业学位学科名称电力系统及其自动化学科代码080802评阅人1评阅人1朱国荣武汉理工大学论文字数3

4、万字姓名所在单位评阅人2评阅人2党幼云西安工程大学f?公幵姓名所在单位申请保密吋间r1年答辩日期2015.6.6填表日期2015.6.9广2年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，独立进行研究工作所取得的研宄成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研宄成槊。对本文的研宂做出贡献的个人和巢体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者(签名)：1辨学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，

5、Sfl:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权湖北工业大学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，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。)学位论文作者（答名&肩指异教师（签名)：湖北工业大学研宂生院学位办公室制湖北工业大学硕士学位论文摘要目前，随着电力电子技术飞快的发展以及大量电力电子装置在生产和生活中的广泛应用，各种电气设备产生的谐波，使电网面临极大的伤害。有源电力滤波器（APF）作为一种先进的电力电子装置，对治理谐波污染有

6、着非常好的效果，极大地提高了系统的电能质量。本文对有源电力滤波器拓扑结构进行分析，得到其在坐标系下的数学模型。本文介绍了几种不同的谐波电流检测算法，其中着重研究了ip-iq谐波检测法，并搭建仿真模型，进行仿真实验分析。ip-iq谐波检测法的优势是能很直观的用电流量的形式来定义瞬时无功功率，对有源电力滤波器的谐波及无功电流的准确检测提供了非常便利的途径。本文同时还研究了谐波电流检测算法实现中的两个重要结构，即数字锁相环和低通数字滤波器的设计，并给出了实现过程。为了达到有源电力滤波器的输出电流跟踪指令电流的目的，本

7、文首先对几种不同的补偿电流跟踪控制方法进行分析，得到其优缺点。同时对基于空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的电流控制方法进行深入的研究，并在搭建的实验装置上得到实现，补偿效果良好。此外，本文提出了基于电压外环和电流内环的有源电力滤波器双闭环控制系统，结合空间矢量PWM调制方法，能很好地完成对指令电流的跟踪控制，并在仿真和实验中得到验证。本文重点研究了有源电力滤波器直流侧电压对系统补偿性能的影响，并对常规PI控制方法进行了分析，针对常规PI控制对直流侧电压稳定性的效果不理想问题，提出了模糊自适应PI控制法，该方法

8、是本实验装置所采用的直流侧控制方法。用MATLAB软件分别对采用模糊自适应PI控制方法和常规PI控制两种方法进行仿真结果比较，验证了本文提出的模糊自适应PI控制法对APF直流侧电压的控制具有良好的稳态和动态特性，明显减小了直流侧电压的波动，具有良好的控制效果。最后，本文介绍了有源电力滤波器实验装置的设计方案，对APF主电路和控制系统进行了分析。结合上述控制方法的研究，搭建了一台容量为40kVA的三相三线制并联型有源电力滤波器样机。并通过对该样机平台针对谐波检测模块、空间矢量PWM调制、无功补偿控制等的调试研究，

9、分析其实验波形，成功验证了本文提出的有源电力滤波器控制方法的正确性和可行性。I湖北工业大学硕士学位论文关键词：有源电力滤波器，ip-iq谐波电流检测法，空间矢量PWM调制，模糊自适应PI控制，MATLAB仿真II湖北工业大学硕士学位论文AbstractNowdays,thedevelopmentofpowerelectronicdevicesandalotoffastpowerelec