三电平有源电力滤波器数字电流环控制算法研究

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文论文题目________三电平有源电力滤波器数字电流环控制算法研究学科专业控制理论与控制工程学号__________201221070347作者姓名______________胡晨指导教师____________部见效_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。据我所知，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表或撰写过的研究成果，也

2、不包含为获得电子科技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。作者签名：々、卜日期：X年：S：月h日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，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，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学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，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名

3、：导师签名:日期：年7月^°曰分类号密级注1UDC学位论文三电平有源电力滤波器数字电流环控制算法研究（题名和副题名）胡晨（作者姓名）指导教师邹见效教授博导电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制理论与控制工程提交论文日期2015年5月20日论文答辩日期2015年5月22日学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席田书林评阅人刘群英张榆平注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONTHEDIGITALCONTROLALGORITHMOFTHEC

4、URRENTLOOPBASEDTHETHREELEVELACTIVEPOWERFILTERAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlTheoryAndControlEngineeringAuthor:ChenHuAdvisor:Prof.JianxiaoZouSchool:SchoolofAutomationEngineering摘要摘要随着各类非线性负载的广泛使用，其造成的电网污染方面

5、的问题亟需解决。三相四线制二极管钳位型三电平有源电力滤波器（APF：Activepowerfilter），由于其针对谐波、无功、不平衡等问题有较好的改善效果，现已成为解决电能质量问题的理想方案之一。本文以三相四线制二极管钳位型三电平有源电力滤波器为研究对象，主要研究其电流环数字控制技术，完成以下工作：首先，介绍了三相四线制二极管钳位型三电平有源电力滤波器的工作原理，分别在单电感拓扑、带谐振支路LCL拓扑下建立了APF电流环连续域的数学模型。针对数字化过程对连续域被控对象模型的影响进行了分析，得出数字化过

6、程给被控对象引入较大相角滞后的结论。其次，介绍了无差拍控制相关的基本原理，实现了一种基于重复预测的APF电流环无差拍控制算法。又针对该无差拍控制算法在实际滞后一拍系统中控制效果不佳的问题，用一种基于重复预测和状态观测的无差拍控制算法较好地解决了上述问题。仿真结果表明新的无差拍控制算法在实际滞后一拍系统中仍能保持较好的控制效果。然后，介绍了谐振控制相关的基本原理，并设计了应用于APF电流环的谐振控制器。又针对传统谐振控制在电网频率发生大范围波动时，谐振控制效果急剧下降的问题，提出一种新的电网频率宽范围自适

7、应的谐振控制算法，仿真结果表明新的谐振控制算法在电网频率波动较大时依旧能保证较好的谐振控制效果。最后，介绍了重复控制相关的基本原理，并设计了应用于APF电流环的重复控制器。又针对传统重复控制在电网频率发生大范围波动时，重复控制效果急剧下降的问题，提出一种新的电网频率宽范围自适应的重复控制算法，仿真结果表明新的重复控制算法在电网频率波动较大时依旧能保证较好的重复控制效果。关键词：电流环数字控制，无差拍控制，谐振控制，重复控制，频率自适应IABSTRACTABSTRACTWiththewideuseofal

8、lkindsofnonlinearloads,powerqualityproblemsisurgentandneedtobesolvedinstantly.TheNeutral-PointClampedactivepowerfilter(APF)with3-phase4-wirestructure,becauseofthedynamicharmoniccurrentcompensation,reactivecurrentcompensati