模块化三相四线制并联型有源电力滤波器数字控制及实现.pdf

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1、ADissertationforMasterDegreeDigitalControlanditsImplementationofModularThree-phaseFour-wireShuntActivePowerFilterByZhongXiaojianUnderDirectionofProfessorChenGuozhuInstituteofPowerElectronicsCollegeofElectricalEngineeringzhejiangUniversi坝Hangzhou，Zhejiang，P．R·chinaJan，2

2、014浙江大学研究生学位论文独创性声明1黜嬲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及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝鎏太堂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谢意。学位论文作者签名：钾哦盆-J签字目期：二妒l午年岁月27日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝洹太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权

3、浙江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：铆札刭导师签名签字日期：工口lf年弓月≯丫目签字目期：勿吲曰浙江大学硕士学位论文摘要电力电子技术的日益发展成熟和电力自动化设备的广泛应用在推进工业生产力发展和电气自动化水平提高的同时，也引起了严重的电网谐波污染问题。有源电力滤波器(ActivePowerFilter,APF)作为谐波、无功动态补偿装置，可以有效的解决公用电网的谐波污染问题。本文以直流侧电容分

4、裂式三相四线制并联型有源电力滤波器为载体，重点研究了选择性谐波电流检测算法及限流控制策略、补偿电流数字控制策略以及多模块并联组合系统的控制与实现等问题。本文从探寻适用于工业场合的选择性谐波电流检测算法角度出发，对目前在APF中应用较多的基于同步旋转坐标变换、基于数字带通滤波器以及基于离散傅里叶变换(DiscreteFourierTransform，DFT)的选择性谐波电流检测算法进行了研究和分析。提出了一种基于DFT的优化选择性谐波电流检测算法的程序实现方法，在保证高稳态检测精度的同时，大大减少了对程序空间的占用。对APF的过流原因

5、和情况进行了分析，提出了一种基于优化DFT算法的限流控制策略，保证了APF的限容运行。仿真和实验结果验证了所提出的选择性谐波电流检测算法和限流控制策略的正确性和有效性。指令电流的跟踪精度取决于控制策略的选择和控制器的参数设计。本文以提高系统谐波补偿精度、改善动态性能和适应复杂工况为出发点，引入了基于ABC坐标系的控制策略，在时域下完成对直流侧电压和补偿电流的闭环控制。详细设计了以PI控制器和重复控制器组成的电流内环，以稳压环和均压环组成的电压外环的双环控制器，极大的改善了谐波稳态补偿精度和动态响应速度。各类工况下的实验结果验证了控制

6、策略的可行性和有效性。为了适用于大容量谐波负载的工况场合，对APF多模块并联组合系统进行了研究。给出了多模块并联组合系统的结构，并阐述了其基本工作原理。对组合系统的负载电流采样方法和均流控制策略进行了研究。对组合系统的控制系统进行了详细设计，并阐述了其功能的数字实现方法。最后通过仿真和实验验证了组合系统的正确性和可实现性。关键词：模块化，三相四线制，并联型有源电力滤波器，选择性谐波补偿，限流控制，数字控制，组合系统，均流控制浙江大学硕士学位论文AbstractWiththegrowingmaturityofpowerelectron

7、icstechnologyandwidelyusedofelectricpowerautomationequipment，thedevelopmentofindustrialproductivityispromotedandthelevelofelectricalautomationisimproved．Meanwhile，seriousgridharmonicpollutionproblemwasraised．Activepowerfilters(APFs)，knownasharmonicandreactivepowerdynam

8、iccompensationequipment，Caneffectivelysolvetheproblemofutilitygridharmonicpollution．Inthispaper,themodularthree—phase