改进型单位功率因数法的有源电力滤波器研究

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1、分类号密级硕士学位论文题目：改进型单位功率因数法的有源电力滤波器研究英文并列题目：StudyonActivePowerFilterofImprovedUnitPowerFactorMethod研究生：孔锐专业：电气工程研究方向：电力系统及其自动化导师：颜文旭副教授指导小组成员：学位授予日期：2015年6月答辩委员会主席：惠晶江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二○一五年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了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

2、表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：S、4L日期：2吣年t月了日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定:江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被査阅和借阅，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、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位

3、论文在解密后也遵守此规定。签名：ju^导师签名：曰期：冰厂年6月；/曰摘要摘要随着技术的进步，越来越多的先进设备投入电力系统中使用。这些设备多数是非线性设备并产生了谐波电流，因此有必要采取有效措施治理电力系统谐波。治理谐波电流的方法较多，装设有源电力滤波器(APF)是一种较为理想的方法，并在实际中广泛应用。研究的方面主要有谐波电流检测、变流器控制和直流侧电压控制。本文研究APF的谐波电流检测中的单位功率因数法，并根据实际应用的要求提出了改进方法。本文根据研究的现状选择并联型APF作为研究对象，对比了用于该类型APF的几种常用的

4、谐波电流检测方法的优缺点。根据比较的结果，单位功率因数法被选定为谐波电流检测方法，但是该方法非常容易受到电网畸变电压的影响，对此本文提出了改进方法，采用自适应滤波器消除电网谐波电压，将电压滤波后再计算基波电流。滤波器采用LMS算法，为了减小稳态误差提出了新的变步长算法，新算法利用相对误差信号作为参考信号计算步长因子，用于改善稳态误差并实时调整步长因子。对新的变步长算法通过Matlab软件搭建了仿真模型，针对新方法与传统方法的性能参数进行了比较，仿真结果充分显示了新方法消除谐波电压具有较好的效果，比传统方法要好很多。在此基础上，

5、对APF系统进行了仿真，仿真结果显示出在电网电压畸变的条件下，改进方法能够实现对谐波电流的补偿作用。在仿真的基础上，利用数字信号处理器(DSP)搭建了硬件实验装置，完成了对并联型APF的软件与硬件设计。硬件设计主要涉及主电路、驱动电路、采样电路和保护电路等方面，并对一些主要电气元件进行了选型。软件设计主要涉及主程序流程和谐波检测部分程序流程。关键词：电力系统谐波；有源电力滤波器；谐波检测；单位功率因数法；数字信号处理器IAbstractAbstractWiththeprogressoftechnology,moreandmor

6、eadvanceddevicesareputintouseinpowersystem.Mostofthesedevicesarenon-linearloadsandleadtotheharmoniccurrent,soitisnecessarytotakeeffectivemeasurestocontrolpowersystemharmonics.Activepowerfilteristhemosteffectivedeviceforharmonicsuppressionandhasbeenwidelyusedinpracti

7、ce.Thispaperfocusontheunitpowerfactorharmoniccurrentdetectionandputforwardimprovementmethod.TheshuntAPFwaschosenastheresearchobjectaccordingtothestudystatusquo.Fortheharmoniccurrentdetectionmethods,advantagesanddisadvantagesofthemarecompared.Accordingtothecomparison

8、results,unitpowerfactormethodwasselectedtodetecttheharmoniccurrent.However,gridvoltagedistortioncanaffectthismethodseriously,soanimproveme