三相四线制三电平结构有源电力滤波器检测与控制策略研究

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1、分类号：TP273密级：UDC：621.3编号：河北工业大学硕士学位论文三相四线制三电平结构有源电力滤波器检测与控制策略研究论文作者：王秋萌学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：控制科学与工程指导教师：杜太行职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringRESEARCHONTHEDETECTIONANDCONTROLSTRATEGYOFTHREE-PHASEFO

2、UR-WIREACTIVEPOWERFILTERWITHTHREELEVELSTRUCTUREbyWangQiumengSupervisor:Prof.DuTaihangDecember2014摘要谐波是非线性负荷接入电网造成的，是一直困扰电能质量的大问题，为了保障电力系统安全稳定、优质运行，必须彻底消除电网中的这一“毒瘤”，实现绿色用电，和谐电网的目标要求。有源电力滤波器作为一种有效的谐波补偿装置，对其研究具有重要意义和必要性。基于此，本文以三相四线制三电平并联型有源电力滤波器为研究对象，对谐波检测、补偿控制技

3、术和装置的设计进行了系统深入地研究。针对目前有源电力滤波器中的谐波检测算法，深入研究了基于希尔伯特黄变换（HHT）的谐波检测方法，在此基础上，提出了基于总体平均经验模态分解（EEMD）的HHT检测算法。经仿真验证，EEMD方法在分解过程中不会出现模态混叠现象，克服了基于经验模态分解方法（EMD）的不足。EEMD方法与瞬时无功ii方法相pq比，在负载突变时算法的自适应能力强、检测精度高、实时性好。补偿控制方法采用了简化的三电平空间电压矢量调制算法，并引入PI+重复的电流跟踪控制策略；阐述了直流侧电压控制方法、提出

4、了电容中点电压偏移的解决方案。设计搭建了仿真模型，仿真结果表明在三相对称、不对称的情况下均能达到满意的补偿效果，换相点处补偿不足的问题得到明显改善，很好地实现了三相四线制三电平有源电力滤波器的补偿控制。以TMS320F28335芯片为主控单元，设计了三电平有源电力滤波器装置，编写了DSP软件程序并设计了相应的外围电路，经带负载测试，该样机能实现对谐波电流的有效补偿。关键词：三相四线制，三电平，有源电力滤波器，检测算法，控制策略IABSTRACTHarmonic,aseriousproblemthathasboth

5、eredthepowerqualityconstantly,iscausedbythenonlinearloadswhichareconnectedtotheelectricitygrid.Inordertoguaranteethesecurity,stabilityandhigh-qualityoperationofthepowersystem,harmonic,the“cancer”ofthesystem,mustbeeliminatedtoachievethegoalforgreenandharmoniou

6、spowergrid.Asaneffectiveharmoniccompensationdevice,activepowerfilterisofgreatsignificanceandnecessitytotheresearch.Therefore,thisthesistakesthethree-phasefour-wirethree-levelshuntactivepowerfilterastheresearchobjectandmakesasystematicanddeepresearchonthedetec

7、tiontechnology,compensationcontroltechnologyanddevicedesign.Accordingtotheentireharmonicdetectionalgorithmforactivepowerfilter,thispaperresearchesonthedetectionmethodbasedonHilbert-Huangtransform(HHT)andfurthermoretheHHTdetectionmethodbasedonensembleempirical

8、modedecomposition(EEMD)theoryisproposed.ThesimulationshowsthatusingEEMDdoesn’tbringupthemodemixingphenomenoninthedecompositionprocess,andovercomesthedisadvantageofEMD.Comparedwiththeinsta