级联三相桥型有源电力滤波器的研究

《级联三相桥型有源电力滤波器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、级联三相桥型有源电力滤波器的研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：何志青指导教师：陆治国副教授专业：电气工程学科门类：工学重庆大学电气工程学院二O一五年五月ResearchonCascadedThree-Phase-BridgeActivePowerFilterAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByHeZhiqingSupervisedbyAssociateProf.LuZhiguoSpecialty:Ele

2、ctricalEngineeringSchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要各种非线性负载的使用给电网注入了大量的谐波和无功，造成电能质量下降，影响电力系统的安全稳定运行，对谐波和无功的治理已经成了刻不容缓的事情。有源电力滤波器(ActivePowerFilter,APF)可动态抑制谐波和补偿无功，与传统的无源滤波器相比，具有响应快，易控制，且不会与电网阻抗发生谐振等优点，已成为治理谐波和无功污染的重要手段。随着电网容量的不断提高，对APF的要求也越来越高，特别是在一些大功

3、率场合，传统的APF受制于开关器件耐压等级与开关频率的限制，已经不能满足要求，多电平APF的提出能很好地解决这一矛盾。目前应用最广泛的多电平APF是级联H桥APF，但用于三相系统时需要经过三角形或者星形连接。本文研究的级联三相桥型APF可以直接应用于三相高压大功率场合，且易于模块化设计，在大功率电能质量研究领域中具有很好的应用前景。载波相移PWM(CarrierPhase-ShiftedPWM,CPS-PWM)技术结合了正弦脉宽调制技术与多重化技术的优点，具有谐波特性良好和开关负荷均衡等优点，已成为多电平变换器最优的调制策略。本文将CPS-PWM技术应用在级联三相桥型APF中，使之具有了级联

4、三相桥变换器和CPS-PWM技术的优点，从而可以获得较高的输出电压等级和良好的谐波特性。级联三相桥APF直流侧有多个电容，直流侧电容电压的稳定和均压在很大程度上决定了整个系统补偿性能的优劣。通过对级联三相桥变换器的电量关系的分析，发现其每个子模块传输的瞬时功率是波动的，这将给APF直流侧电容电压保持恒定均压带来不便。所以本文根据级联三相桥型APF的特点，并结合传统三相桥APF和级联H桥APF的控制方式，经过改进得到了两种直流侧电容电压的控制方式，分别称为方式一和方式二。最后，采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测法，在matlab/simulink中搭建二级级联三相桥型APF仿真模型，对两

5、种控制方式下系统的静态和动态性能进行仿真分析。仿真结果表明，在这两种控制方式下，直流侧电容电压实现了恒定均压，且整个系统有良好的静态和动态补偿效果，其中在方式一控制下补偿后的电流总谐波畸变率(TotalHarmonicDistortion,THD)比采用方式二时小，但方式一的控制方式比方式二复杂。关键词：有源电力滤波器，级联三相桥变换器，载波相移PWM技术，直流侧电容电压控制I英文摘要ABSTRACTTheapplicationofvariousnonlinearloadtothepowergridhasbroughtlotsofharmonicandreactivepower,causin

6、gthedeteriorationofpowerqualityandinfluencingthesecurityandstabilizationofpowersystem,itisurgenttotakemeasurestogovernharmonicandreactivepower.Activepowerfilter(APF)isusedforsuppressingharmonicdynamicallyandcompensatingreactivepower.Itcomparedwiththetraditionalpassivefilter,itresponsesquickly,contr

7、olseasily,anditisnoteasytoresonancewiththepowergridimpedance,etc.Therefore,ithasbecomeanimportantmeansofgovernanceharmonicandreactivepower.Withtheconstantimprovementofthepowergridcapacity,therequirementofAP