三相有源电力滤波器电流控制策略的研究

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1、分类号TM762密级公开UDC621.3学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：三相有源电力滤波器电流控制策略的研究英文题目：ResearchonCurrentControlStrategyofThreePhaseActivePowerFilter学位申请人姓名：周苗申请学位学科专业：电力系统及其自动化指导教师姓名：席自强二○一六年六月分类号TM762密级公开UDC621.3学校代码10500硕士学位论文题目三相有源电力滤波器电流控制策略的研究英文题目ResearchonCurrentControlStrategy

2、ofThreePhaseActivePowerFilter研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）职称教授申请学位学科名称电力系统及其自动化学科代码080802论文答辩日期2016年5月24日学位授予日期2016年6月学院负责人（签名）评阅人姓名刘惠康评阅人姓名文小玲年月日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明

3、确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日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，即：学校有权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。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着电力工业的快速发展，各种谐波源不断增加，电能质量污染治理工作也越来越受重视，电能质量改善及节能控制产品的

4、市场规模在迅速扩大。有源电力滤波器就是电能质量改善装置中的一种，其主要功能是滤除谐波，现在正得到广泛关注和研究。本文给出了电流控制策略中影响补偿性能两个关键环节的研究。这两个关键环节为指令电流的选取和指令电流跟踪控制。选取不同的指令电流会直接影响有源电力滤波器电流补偿时的动态响应速度。采用负载侧电流检测提取指令电流时，需要检测分离出谐波作为指令电流。该过程使用的低通滤波器会造成动态响应延时，影响补偿响应性能。本文提出了直接检测电网侧电流作为指令电流的方法。该方法不需要出分离谐波，从而可以缩短电流补偿时动态响应的延时，而且减少了检

5、测量和计算量，降低了程序设计的复杂性。还给出了从电网侧检测提取指令电流进行补偿的控制策略及参数设计，从理论上证明了该方法的可行性，并通过仿真验证了采用电网侧电流作为指令电流方法的优势。影响有源电力滤波器补偿性能的另一大关键因素为指令电流跟踪控制。本文分析了传统的PI控制、PR控制和重复控制在指令电流跟踪控制时各自存在的优缺点。针对传统PR控制器，改进得到了一种矢量谐振控制器。该控制器在谐振点具有抗干扰能力更强和增益更大的优势，运用到电流补偿控制中可以提高谐波补偿的精度。本文还对该控制器在数字化控制系统中数字控制器的形式进行了详细

6、设计。最后给出采用电网侧电流作为指令电流，并使用矢量谐振控制器进行电流控制时有源电力滤波器补偿前后的仿真波形以及各次谐波分析，证明了该控制策略能进一步降低各次谐波含量，提高补偿精度。最后对有源电力滤波器中的主电路和控制电路进行了实际设计，并搭建了样机平台，给出了模拟信号调试、三相PWM调制波、负载电流补偿以及负载突加时补偿的实验波形，说明了本文设计的有源电力滤波器工作原理和研究的电流控制策略的正确性。关键词：有源电力滤波器,电流控制策略，网侧电流检测,矢量谐振控制器IAbstractWiththevigorousdevelopm

7、entofChina'spowerindustry,thetotalinstalledcapacityofvariouspowerdevicescontinuetoincrease.Therearemoreandmoreattentionpayingtothecontrolworkofpowerqualitypollution.Theproductmarkettoimprovepowerqualityandsaveenergyisexpandingrapidly.Activepowerfilterisasoneofpowerqu

8、alityimprovingdevice,themainfunctionofwhichistofilterharmonics,arenowwidelyattentionandstudy.Inthispaper,thetwokeypartsthataffectth