硕士论文 并联有源电力滤波器SAPF关键技术的应用研究.pdf

天津理工大学
硕士学位论文
并联有源电力滤波器(SAPF)关键技术的应用研究
姓名:周永兵
申请学位级别:硕士
专业:电力系统及其自动化
指导教师:周雪松
20081201
摘要和无功功率给电网带来的各种危害也越来越大。并联型有源电力滤波器作为一种新型的近年来,随着电力电子技术的发展,电力电子装置的应用越来越广,其产生的谐波谐波、无功综合补偿系统,是电能质量领域一个研究的重点。目前,国内正期盼并联有源电力滤波器产品问世,它必将有力促进有源电力滤波器产业化的发展,因此对并联有源电力滤波器关键技术的应用研究已成为研究的最前沿的课题之一。本文系统地分析了并联有源电力滤波器的工作原理和发展现状。通过理论和仿真手段,对并联有源电力滤波器谐波补偿电流检测模块进行了设计,采用自适应谐波检测原理,通过改进的三相自适应谐波检测方法,达到良好的检测效果,同时结构简单,也易硬件实现。针对并联有源电力滤波器电流跟踪传统控制存在响应速度和精度不能较好的协调性问题,引入了空间矢量控制方法。把电压源逆变器件作为一个整体来考虑,在矢量控制空间中用有限的静止矢量去合成和跟踪调制波的空间旋转矢量,使合成矢量含调制波的信息,提高了跟踪的速度的同时,也提高了补偿的精度。采用能量控制取代传统控制有效地稳定了直流侧电压,同时对参数进行了设计,达到良好的控制效果。第一次把应用于立体车库系统中,针对特定负荷的实用化问题进行分析,包括主电路的选择,参数设计等等。建立有源滤波器和某企业立体车库系统的谐波模型,仿真考查有源滤波器的补偿效果。分别对特征负载和立体车库系统的谐波情况进行仿真分析,结果表明,所设计的并联型有源电力滤波器对电流谐波具有良好的补偿效果。本文对有源电力滤波器关键技术进行了应用研究,为今后装置的研制奠定了理论基础并提供了技术支持,将推动国内产业化的进一步发展。伴随着人们对电能质量要求的日益提高和电力电子技术的逐步完善,的应用前景将更加广阔。关键词:并联有源电力滤波器谐波检测谐波补偿直流侧控制立体车库
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学位论文作者签名:厉椎际η┟篺虱秘学位论文作者签名:矗苓城┳秩掌冢签字日期:棚年,络嗳脚年签字日期茫蕾学位论文作者签名:悸字易导师签名:狙梓跃滥学位论文版权使用授权书独创性声明月谚日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,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津理工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。弋本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学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,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编,以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得文件。/,‘
第一章绪论课题来源和研究意义在电力己成为当今社会主要能源支柱的今天,全社会越来越依赖供电系统的可靠性同时也对供电质量提出了越来越高的要求。如何改善和保证电能质量,时刻警惕电力系统受到谐波污染,并采取有力措施,把谐波的危害降低到最低程度,对净化电网,保持电压波形不受损害,安全、可靠、经济地发、供、用电具有十分重大的意义。并联型有源电力滤波器作为一种新型的谐波、无功综合补偿系统,是电能质量领域一个研究的重点,对实现“绿色电网”具有十分重要的意义。目前,国内正期盼并联有源电力滤波器产品问世,它必将有力促进有源电力滤波器产业化的发展,因此对并联有源电力滤波器,⑿巢ā静成为电能质量【康挠忠恢卮笾副以前当人们谈论电能质量时,往往只注意电力系统的电压和频率是否符合标准要求,而谐波所引起的缪埂⒌缌波形畸变却在一个相当长的时期内未受到人们的重视。其实早在嗄昵笆澜缟系谝惶ǚ⒌缁掌鹣低持芯陀行巢ǖ拇嬖冢皇瞧湮害并未被人们所察觉而已。近年来,随着电力电子技术的飞速发展和电力系统及负荷的发展,各种新型用电设备越来越多地问世和使用。谐波引起的波形畸变对电能质量的影响越来越大,尤其是工业发展所带来的用户中大量非线性负荷的出现,使得这种影响变得日益突出,以至于到了非解决不可的地步了。一个理想的电力系统是以单一恒定频率和规定幅值的稳定电压供电的,它的电压和电流应是纯粹的正弦波形。电压与频率的偏离及如何控制它们的各种方法是传统电力系统分析的主题,而波形畸变问题一直被忽视。随着工业的发展和科技的进步,电压幅值和频率己经不是衡量电压质量的唯一指标,谐波也将成为衡量电能质量的另一个标准。与环境