并联型有源电力滤波器的研究及其实现

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1、武汉大学硕士学位论文摘要电力电子设备的大量使用使得谐波问题日益严重。谐波成为影响电能质量的主要因素，有源电力滤波器(APF)以其独特的优点作为谐波治理的有效手段并成为科技人员研究的热点。传统的补偿对策是在负荷端分别对谐波，无功和负序分别进行补偿。然而，负荷的总体特性如果不是按统一的数学模型进行综合地治理，就难免顾此失彼。目前，谐波抑制和补偿无功的重要趋势是采用有源电力滤波器(APF)，我们采用的对策是一种基于波形的补偿原理，即将谐波无功和负序作为一个“畸变波形”分量，按照一定的控制策略来控制补偿装置，使其发出一个相反的电流进行补偿，这

2、样系统将不含有这些“谐波分量”，从而达到理想的状态。目前对APF的研究主要集中在控制方法和补偿分量的实时检测上，对APF与电网间连接低通滤波器LPF的涉及很少，而LPF的参数好坏会影响到APF能否正常使用，本文提出用巴特沃思低通滤波器的原理来设计LPF的结构和制定参数，并通过LPF在实际装置中的应用情况对其参数进行优化，仿真和实验结果证明了该方法的正确性；本文就从该处着手对有源电力滤波器工作原理作了较为详尽的叙述，并就APF各环节的设计提供了理论上的依据。本文先从主电路拓扑结构、补偿分量检测算法和控制策略三方面对并联APF进行了综述，

3、并详细介绍了基于派克变换原理的补偿分量检测方法，并通过实验验证了该检测算法的有效性。本文也对APF主电路拓扑结构及其工作原理作了较为全面的介绍，并就APF主电路的参数设计给出了理论上的依据，本文介绍一种用于并联型有源滤波器的双DSP控制电路系统，并对控制系统的软硬件各部分的结构和功能作了一定的阐述：根据以上理论研究的基础上研制出一台三相四线制有源电力滤波器实际装置，并迸行了相应的实验研究，研究结果表明，本文提出的关于并联APF的思想和设计方法是有效的。关键词：电力系统、谐波补偿、有源电力滤波器、低通滤波器、参数设计、三相四线制。茎坚查

4、兰堡圭兰垡篓苎——塑一ABSTRACTThewideuseofpowerelectronicequipmentmakesharmonicproblemdeterioratedincreasingly．Harmonicbecomestheprimaryfactorinfluencingpowerquality．Asaneffectivemeansofharmonicrestraint，activepowerfilteringtechniquebecomestheresearchfocusofscientificandtechnologi

5、calpersonnel．Thepaperiscompletedbasedondevelopingasuitofshuntactivepowerfilter．Inthepaper,wemakeageneralintroductionofactivefilteringtechniqueanddiscusstheparameterdesignofthemaincircuitoftheAPF．111eordinarycounternleasureistocompensatetherespectiveloadattributeonthespo

6、toftheloads，butitishardtoavoidattendingonethingandlosingsightofanother,whenthecompensationisnotmadebyunitizingmathmode．NowtheuseofActivePowerFilter(APF、iSanimportanttrendforharmonicrestraintandreactivepowercompensation．ThecountermeasureweadoptistOregardharmonic．reactive

7、powerandnegativepowerasakindofdistortedwave，S0wecancompensatetogether．Ourworkisadoptingsomealgorithmtointegratethedistortedwaveintheloadcurrentandcontrollingthecompensationequipmentaccordingtosomecontroltechnique，SOthatthecompensationequipmentCanproducethedistortedwavea

8、ndachievethecompensationpurpose．Nowadays．researchaboutShunt—APFismainlyfocusedonthedetectionofthecurrentdistor