并联混合型有源电力滤波器的理论与应用研究

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1、湖南大学博士学位论文并联混合型有源电力滤波器的理论与应用研究姓名：范瑞祥申请学位级别：博士专业：电气工程指导教师：罗安20070115并联混合型有源电力滤波器的理论与戍用研究3、分析了并联型HAPF进行分频控制的必要性，提出了基于广义积分的模糊自整定PI控制方法，在精简分频检测环节的基础上有效实现了并联型HAPF的分频控制。在对并联型ttAPF结构特点分析的基础上，本论文得出了并联型ItAPF需要进行分频控制的结论。这是由于并联型HAPF的有源部分或者直接与一条或几条无源滤波支路相连，或者在电路中还并联有其它无源支路以改善滤波效果并兼作无功补偿

2、，因此对某些次数的谐波进行控制是没有必要的，同时在补偿谐波注入电网的过程中各次谐波的幅值变化和相位偏移都各不相同，需要分频进行考虑。基于以上原则，本论文提出了分频控制的思路，并应用广义积分的特点实现了对周期量的分频积分，精简了对参考信号进行分频检测的环节，同时采用模糊算法进行比例和积分系数的在线调整，在确保控制精度的同时大大改善了算法的动态性能，由此形成了基于广义积分的模糊自整定PI控制方法，实现了对HAPF的有效分频控制。4、结合工程实际，提出了一套并联型HAPF的参数设计理论和典型应用方案。以串联谐振注入式HAPF为例，本论文分析了相关主电

3、路参数取值可能对滤波性能产生的影响，提出一套适合大功率谐波抑制和无功补偿的并联型HAPF的结构和参数设计方法，同时将模糊算法和遗传算法引入相关参数的多目标优化设计中。在并联型HAPF基本原理、信号检测和控制方法以及主电路参数设计的研究基础上，本论文根据江西某铜箔厂并联型HAPF的应用实例，从设计之初的仿真分析出发，提出一套用于大容量谐波抑制和无功补偿的并联型HAPF应用方案，涵盖了从HAPF的设计仿真到现场投运的整个项目实施流程，同时详细说明了相关软硬件的设计原则和基本功能，可为并联型HAPF的推广应用提供有益的指导。关键词：HAPF；电气模型

4、；控制策略；延时；分频控制：优化设计HAbstractAsthetraditionalharmoniccancelingtool，PassivePowerFiiter(PF)isreplacingbysomenewequipmentsforitsseveralinsuperabledisadvantages，suchasthemorepossibilityofresonancingwithpowernetandthesimplexfilteringperfonmance．HybridActivePowerFilter(HAPF)，combine

5、dthemeritsofActivePowerFilter(APF)andPF,isbecomingtheresearchingfocusofharmoniceliminatingandreactirepowercompensatingequipments．BasedontheprojectofharmonicssuppressionandVarcompensationinacopperfoilfactoryinJiangXiprovince，thisdissertationexpandsthestructure，principle，detec

6、tionandcontrolmethodofHAPF'aswellastheoptimumdesignmeansofmainparametersandsomeimportantrealizingtechnologies．Theemphasisandachievementofthepapermainlymanifestsinthefollowingaspects：1．Bytheestablishmentoftheuniversalelectricmodel，thethesiscarriesonancomparativeinvestigationi

7、ntothefilteringprinciplebasedonseveralkindsofbasiccontrolstrategiesandpresentsaviewpointthatweshouldchoosethebestcontrolstrategebydetailedanalysisofthelocalsituationtominimizingthenegativeinfluenceoffilteringperformance，whichcausedbypowerparametersfluctuation．Thispaperpresen

8、tstheuniversalelectricmodelbasedonthedetailedanalysisoftheconfigurationofth