新型多电平有源滤波器主电路和控制策略的研究

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1、－Ｉ－Ｉ分类号：ＴＭ７６１单位代码：１０２２０ＩＩ密级：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕ｉ研究生学位论文论文题目：新型多电平有源滤波器主电路和控制策略的研究王超硕壬生；指导教师；付光杰教授电气工程学科专业；：电力电子与电力传动研究方向２０１５６１０■年月日学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。据我所知，除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对

2、本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：ｙｎｌ已ＵｃＰ学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博±学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位

3、论文作者签名：ｉ筵论文指导教师签却１处指导小姐成员签名；ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringResearchonMainCircuitandControlStrategyofNewMulti-switchesActivePowerFilterCandidate:WangChaoTutor:FuGuangjieSpecialty:PowerElectronicsandElectricalDrivesDateoforalexamination:10thJune.2015University:Northeast

4、PetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文新型多电平有源滤波主电路和控制策略的研究摘要电力电子设备的大量使用会给电能质量造成污染，由谐波引起的各种故障和事故经常给社会造成巨大经济损失。有源电力滤波器（ActivePowerFilter，APF）是消除电网各次谐波补偿无功功率的有效手段，其在国内外生产中也有应用。但随着电网的发展，装机容量的提高，对APF的要求也随之增加，但APF受到电力电子器件的功率和控制效果互相制约的限制，对于提高APF的容量并维持系统良好的性能是近几年APF研究的新方向。本文主要研究的重点多电平有源滤波器的主电路

5、结构、谐波检测方法以及相应的控制策略。首先对有源电力滤波器国内外当前的研究现状进行分析介绍，并对未来发展的趋势进行阐述。之后对有源滤波器的滤波原理进行分析，并介绍有源滤波器的分类结构，对本文所言研究的多电平有源滤波器的主电路结构进行详细介绍，在对经典主电路结构的研究基础上提出一种新型的多电平主电路结构，该结构在开关数目上有所减少，且易于实现模块化，对其工作原理进行分析，并对其进行数学模型分析，得到所设计的新型主电路结构可采用线性分析的结论。其次，介绍几种谐波检测理论并比较其优缺点，对基于瞬时无功功率理论的谐波检测原理进行详细介绍，并对其常用的pq和ii两

6、种谐波电流检测方法进行详细介pq绍，在ii检测法的基础上进行改进，省略相间坐标变换环节，在电压变换处增加预pq置补偿角以配合开关器件的死区时间，并通过MATLAB仿真软件对上述三种方法进行比较验证。再次，本文分析多电平有源电力滤波器的控制策略，简述阶梯波调制法、三角载波调制法、空间矢量调制法、Sigma-delta调制法以及特定谐波消去控制的特性及优缺点。确定本文采用特定谐波消去控制，详细论述特定谐波消去法的构成、控制原理以及控制特性，并分析该控制法在本文所设计结构中所存在的研究重点与实现方法，在其基础上对初值选取进行改进，并利用牛顿艾特金加速公式，提高控

7、制计算速度。最后，对其仿真参数进行设计，搭建仿真模型，应用MATLAB仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明，本文提出的新型多电平主电路结构、改进的ii检测方法和特pq定谐波消去控制方法的正确性和有效性。关键字：有源电力滤波器；多电平电路；谐波检测改进；特定谐波消去法II东北石油大学硕士研究生学位论文ResearchonMainCircuitandControlStrategyofNewMulti-switchesActivePowerFilterABSTRACTThewidelyuseofpowerelectronicequipmentleadstolarg

8、epowerqualitypollution,all