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1、分类号：TM761密级：UDC：621.3编号：201221401049河北工业大学硕士学位论文混合型有源电力滤波器重复性控制策略研究论文作者：闫勇剑学生类别：全日制专业学位类别：工学领域名称：电气工程指导教师：傅仲文职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHONREPETITIVECONTROLSTRATEGYOFHYBRIDACTIVEPOWERFILTERbyYanYong
2、jianSupervisor:Prof.FuZhongwenNovember2014摘要随着各类非线性电力电子装置在工业及人民日常生活中的广泛应用，电力系统中的谐波污染问题日益严重，电能质量受到很大影响。无源电力滤波器（PassiveFilter,PF）是目前应用较为广泛的抑制谐波的主要手段，但存在一些不可避免的缺点。有源电力滤波器（ActivePowerFilter,APF）是一种补偿谐波电流和无功功率的现代电力电子设备，具有很好的动态补偿性能，跟无源滤波器相比有许多优点，但是也存在补偿容量小、价格成本高的缺点。本文从有源滤波器的基本原理出
3、发，结合PF和APF的特性，提出了混合型有源电力滤波器（HybridActivePowerFilter,HAPF），取两者之长，补两者之短，既减少了谐波补偿装置的前期投资，又提高了装置的性价比，达到实用化的目的。本文在分析传统并联混合型有源电力滤波器的基础上，尝试了一种串联谐振注入式HAPF的分析研究，并详细研究其建模、参数设计及系统控制等关键技术。通过该滤波器的无源部分承担主要的谐波补偿工作，有源部分仅滤除剩余的电网的高次谐波以改善系统的滤波性能，HAPF有效地减小了系统容量和APF的耐压等级。在谐波分析的基础上，本文重点研究了基于内模原理
4、的重复控制理论，并提出了将PI控制嵌入重复控制器内，组成复合型控制方法应用于HAPF的电流跟踪控制电路，使系统有效降低谐波畸变率。最后，在Matlab/Simulink环境下建立了有源电力滤波器系统模型，并对谐波检测及电流跟踪控制进行了仿真分析，仿真结果验证了本文所提复合型重复PI控制方法的优越性。关键词：谐波抑制无源滤波器有源电力滤波器重复控制Matlab仿真IABSTRACTWiththevariouskindsofnon-linearpowerelectronicdevicesarewidelyusedinindustryandpeop
5、le'sdailylife,thepowersystemharmonicpollutionhasbecomemoreandmoreserious.also,thepowerqualityhasbeengreatlyaffected.PassivePowerFilter(PF)istheprimarymeanstosuppressharmonicpollution,buttherearesomeinevitabledrawbacks.ActivePowerFilter(APF)isamodernpowerelectronicequipment,
6、itcaneffectivelycompensateharmoniccurrentandreactivepower.Comparedwithpassivefilter,ithasagooddynamiccompensateperformanceadvantages,butthereisalsocompensatecapacity,highcostdisadvantages.Inthispaper,itisstartingfromthebasicprincipleofactivefilterwhichcombinedwiththecharact
7、eristicsofPFandAPF,soitisproposedhybridactivepowerfilter(HAPF),bothperfectbothshort.Itisnotonlyreducetheinvestmentofharmoniccompensationdevice,butalsoraisedtheunitpriceandachievethepurposeofpracticalapplication.Basedontheanalysisoftraditionalparallelhybridactivepowerfilter,
8、ittriestoproposeaseriesresonantinjectionofHAPF,whichhaskeytechnicalparameterssucha
