基于hht变换的apf谐波检测及dc侧纹波电压控制研究

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1、中图分类号：ＴＰ１８３密级：公开ＵＤＣ编号；：本校讀Ｗ义遺乂肇硕±学位论文论文题目：基于ＨＨＴ变换的ＡＰＦ谐波检测及ＤＣ侧纹波电压控制研究研究生姑名：吴婷学号：０２１３０４３１学校指导教师姓名：杨剑锋职称：副教授串请挙仿等级ｄｒ．控制理论与控制工程：工学硕学位专业２０１６．６．１７论文答辩日期２０１６．６．４论文提交日期：：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和取得的研究成果，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研，除了文中特别加Ｗ标注和致谢么处外究成果。

2、，也不包含获得兰州巧通大学或其他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了谢意。学位论文作者签名：１签字日期：苗１辟６月ｎ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰挪巧通大学可レッ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学签位字论文作者签名：导师签名：日期

3、；Ｍ年ｔ月ｎ日签字日期：（掉ｔ月ｆ／日硕士学位论文基于HHT变换的APF谐波检测及DC侧纹波电压控制研究ResearchonHarmonicDetectionofAPFandDCSideRippleVoltageControlBasedonHHTTransform作者姓名：吴婷学科、专业：控制理论与控制工程研究方向：现代电力电子学号：02130431指导教师：杨剑锋副教授完成日期：2016年4月25日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要有源电力滤波器(ActivePowerFilter,APF)不仅可以完成系统谐

4、波的检测，而且可进行闪变的抑制及无功的补偿。在APF中因逆变器自身存在损耗，补偿电流又具有时变性，故造成APF直流侧电压发生衰减，或者产生较大的波动，同时大量的纹波也伴随其中。直流侧电压纹波受电容值以及补偿电流中混有的谐波的影响，故研究直流侧电容选取和纹波电压的关系，谐波检测以及稳定控制电压对于提高APF的谐波补偿效率至关重要。针对纹波电压问题，本文对纹波电压进行了计算分析。采用改进的PI控制方法，实现APF直流侧电压纹波的控制。通过仿真分析，验证了此方法的有效性。对谐波分布造成的电压纹波，将希尔伯特黄变换(HilbertHuangTransform,HHT)应用到谐波检

5、测当中，同时结合PR(ProportionalResonance,比例谐振)控制作为电流环控制器实现直流侧电压纹波的控制，并与传统的瞬时无功功率理论法作比较，验证了基于HHT变换谐波检测法具有更好的实时性。主要研究内容如下：(1)研究了HHT变换谐波检测法的应用。详细地分析HHT变换，通过构造预设信号，对其进行说明。同时利用HHT变换谐波检测法对其实现谐波的检测，求得各谐波分量的瞬时幅值、瞬时频率和瞬时相位。(2)研究了基于HHT变换的谐波检测法在APF谐波检测中的应用。将HHT变换法应用到谐波检测模块，对输入的电流信号进行EMD(EmpiricalModeDecompo

6、sition,经验模态分解)，得到各个IMF(IntrinsicModeFunction,固有模态函数)，对其进行Hilbert变换，即可得到谐波分量完成谐波检测过程。(3)研究了APF直流侧纹波电压的产生机理，以及计算纹波电压的波动率和瞬时幅值，利用改进的PI控制器实现纹波电压的控制，同时使用SVPWM(SpaceVectorPulseWidthModulation,空间矢量脉宽调制)法进行纹波电压控制。仿真结果表明，与传统PI控制法相比，利用改进的PI控制法，改善了系统补偿效果，减少了APF的能量交换。(4)研究了基于HHT变换谐波检测法在APF直流侧纹波电压控制中的

7、应用。利用HHT变换谐波检测法进行谐波检测，观察直流侧电压纹波的大小，与瞬时无功功率理论作比较。同时采用电流环PR控制实现纹波电压的控制。仿真结果表明，基于HHT变换谐波检测法具有更好的跟踪性和实时性。关键词：有源电力滤波器；希尔伯特黄变换；谐波检测；纹波电压；改进的PI控制论文类型：应用基础研究-I-基于HHT变换的APF谐波检测及DC侧纹波电压控制研究AbstractActivepowerfilter(APF)cannotonlydetectthesystem’sharmonic,butalsoinhibittheflic