特定次谐波补偿的并联型apf算法研究与设计

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1、ｗ—硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ，论文题目：特定次谐波补楼的侧ＡＰＦ国内图书分类号：：ＴＭ４６４密级公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文特定次谐波补偿的并联型ＡＰＦ算法研究与设计年级二〇一二级姓名周琪俊申请学位级别工程硕士专业电气工程指导教师舒泽亮教授二？一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；ＴＭ４６４Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＳＥＬＥＣ

2、ＴＩＶＥＨＡＲＭＯＮＩＣＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮＣＯＮＴＲＯＬＡＬＧＯＲＩＴＨＭＦＯＲＳＨＵＮＴＡＣＴＩＶＥＰＯＷＥＲＦＩＬＴＥＲＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕｉｕｎＱｊＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｐｇｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＳｈｕＺｅｌｉａｎｐｇＭａ．２０１５ｙ西南交通大学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，同

3、意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保‘使用本授权书。上方框内打“”（请在以Ｖ）学位论文作者签名：：指导老师签名曰期：眺咖ｃｉ对丄（ｌｆ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１、研究了基于特定次谐波补偿的并联型ＡＰＦ控制算法，并将其应用到二极管钳位三电平电路

4、结构中，通过电感式辅助均压电路解决了直流侧中点电容电压不平衡问题。２工作原理－、研宄了Ｖｅｒｉｌｏ控制系统中各控制模块单元的，釆用ｇＨＤＬ硬件语言对控制系统中的各个控制模块完成了基于ＦＰＧＡ的数字控制设计。３、研制了小容量实验样机，分别完成了直流侧稳压与均压实验以及特定次谐波补偿实验。：本人郑重声明所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研宄成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由

5、本人承担。学位论文作者签名：＂曰期：／Ｊ办Ｉ）十西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要一有源电力滤波器作为种应用在供电系统中的谐波抑制装置，有着谐波抑制效果好，响应速度快，稳定可靠性高等优点。传统ＡＰＦ控制思想是针对畸变电流中的所有谐波进行补偿，然而电力系统中谐波电流主要以６；ｔ±ｌ次为主，如５、７、１１次等特定次谐波，而高次谐波成分较少且易于通过无源滤波器滤除。因此，对网侧含量较高的低次谐波进行抑制更具有研宄应用价值，本文研究了基于二极管餅位三电平电路结构的ＡＰＦ：，着重针对特定次谐波补偿控制算法研究开展了以下工作首先，研宄了并联

6、型ＡＰＦ工作与控制原理，在＾２＾？￡：坐标系和＾／《坐标系下建立了并联型ＡＰＦ数学模型。通过有功无功解賴算法实现了直流侧稳压控制，同时研宄了电感式辅助均压电路均压原理，并运用该电路解决了三电平二极管钮位变换器中直流侧中点电容电压不平衡问题。其次，基于＾／妙全谐波检测法改进得到任意特定次谐波的检测方法。运用该检测法将负载侧畸变电流中的第《次谐波提取出来作为第《次谐波补偿控制的谐波电流给定参考量，将该给定参考量与第《次谐波补偿电流做差后《，经ＰＩ控制器调节得到第次谐波补偿控制的指令电流信号，再根据而坐标系下电压电流矢量计算关系，将指令电流信号转换为指令电

7、压作为调制信号，通过ＳＰＷＭ调制处理得到第ｎ次谐波补偿控制的ＰＷＭ输出。同理，并行处理其它特定次谐波补偿模块，可实现ＡＰＦ对多个特定次谐波的同时补偿。最后，搭建基于二极管箝位三电平电路结构的ＡＰＦ小功率实验样机平台，采用Ｖｒｉ－ｅｌｏｇＨＤＬ硬件语言设计完成了基于ＦＰＧＡ的全数字控制系统。其中，控制器主要包括同步坐标变换、锁相环、谐波检测及其补偿控制、有功无功解稱控制等模块。实验结果验证了有／功无功解稱控制和特定次谐波补偿控制算法的可行性，通过