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《有源電力濾波器諧波電流檢測的matlab仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、辯艚■o機械與電子o2008年第17期有源電力濾波器諧波電流檢測的MATLAB仿真研究于惠(山東大學(xué)威海分?？臻g科學(xué)與物理學(xué)院山東威海264209)【摘要】隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展。電力電子裝置產(chǎn)生的諧波對公用電網(wǎng)產(chǎn)生的危害，引起了人們越來越多的關(guān)注。文章對基于瞬時無功功率理論的卜‘檢測算法設(shè)計的有源電力濾波器模型進行了MATIAB仿真，并對仿真結(jié)果進行了分析?！娟P(guān)鍵詞】有源電力濾波器；諧波；MATlAB；仿真Ac牡"Po霄er鄹匿terH舢硼礎(chǔ)C哪僦Dd∞6蚰BasedonM[ATLABYhH試(sh刪I蛐g(shù)UnjⅦ瞄tymW蝴謝D叩盯刪0fS膽∞Sd蜘∞&nIysia
2、)【A蛔虹act】witlItlIe礴piddevelopI他nt0fpc州erelech∞ics，theharmoftlleh孤mofIic0feIectrl嘲jcde“o髑topublicpowernetworkh鷦bt，enpaid刪chattenti∞．B鷦ed伽tIle‘‘a(chǎn)l罷州thm0ftheingtaIlt卸e0邶麟K=tivcp刪盱tIleory，a腫delofAPFisset叩widltlleM』‘LTLAB，andt}Ie陀gIllt80f8imIIlati∞a陀粕alyzed．【Key聊柑s】ActiveP0werFilter；h枷啪ic；MAl'L
3、AB；si舢l撕伽隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、交通、工業(yè)以及家庭等眾多領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，由此帶來的諧波問題也日趨嚴(yán)重。特別是電力電子裝置產(chǎn)生的諧波對公用電網(wǎng)產(chǎn)生的危害。引起了人們越來越多的關(guān)注。在最近幾十年里．國內(nèi)外諧波抑制和無功補償問題的理論研究和實踐應(yīng)用都有了很大的進展，由最初的使用LC無源濾波器發(fā)展到現(xiàn)在的有源電力濾波器(ActivePdwerFilter，縮寫為APF)。APF系統(tǒng)是一個復(fù)雜的非線性、強耦合控制系統(tǒng)，對它進行理論分析是比較困難的。仿真實驗工作可以驗證控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的正確性，加深對其控制規(guī)律的認識和理解。而且對實驗裝置參
4、數(shù)的選擇具有一定的參考作用。因此，在設(shè)計實際裝置之前有必要對控制算法的有效性以及整個系統(tǒng)的性能進行動態(tài)仿真。本文利用M^1'I．^B，SMUUNK中的電力系統(tǒng)模塊SimPow唧stH瞄Bofckset對APF進行動態(tài)的仿真和分析。1．APF的工作原理APF是通過實時檢測電網(wǎng)諧波，利用可控電力電子器件產(chǎn)生與之大小相等、相位相反的電流．注入電網(wǎng)，從而達到實時補償諧波的目的。圈1有源電力濾波器的構(gòu)成圖l所示的APF的基本工作原理是：實時檢測補償對象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運算電路得出補償電流的指令信號，該信號經(jīng)補償電流發(fā)生電路放大．得出補償電流．補償電流與待補償?shù)闹C波及無功電流大
5、小相等、相位相反。相互抵消，最終得到期望的電網(wǎng)電流。使電網(wǎng)電流成為與電壓同相位的正弦波，從而達到抑制諧波、補償無功的目的。例如，當(dāng)需要補償負載所產(chǎn)生的諧波電流時．檢測出補償對象負載電流矗的諧波分量屯，將其反極性后作為補償電流的指令信號i：，經(jīng)由補償電流發(fā)生電路后產(chǎn)生補償電流‘，與負載電流中的諧波分量也大小相等、方向相反，兩者互相抵消，使電源電流t中只含基波電流分量，不含諧波電流分量，這樣就達到了抑制諧波的目的。如果要求在補償諧波的同時，補償負載的無功電流，則在補償電流的指令信號中增加與負載電流的基波無功分量反極性的成分即可。2．MATLAB簡介動態(tài)系統(tǒng)仿真工具SIMUUNK
6、是運行在MAll．AB環(huán)境下，用于建模、仿真和分析動態(tài)系統(tǒng)的軟件包，它支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，具有直觀、方便和靈活的特點，而且仿真過程是交互式的，可以隨時改變參數(shù)，并即時觀察仿真結(jié)果。其中，電力系統(tǒng)模76塊simPowesrystm偽Bofckset提供了用于電力電子、電力傳動系統(tǒng)建模的大部分模塊，利用它可以正確建模．節(jié)省了用戶的精力和時間。本章采用其構(gòu)建APF系統(tǒng)模型，對諧波電流進行檢測，并通過仿真結(jié)果分析其動態(tài)性能。3．APF諧波檢測仿真模型的建立圖2諧波檢測仿真模型諧波檢測的仿真模型如圖2所示，仿真模型采用的算法是基于瞬時無功功率理論的‘一‘檢測算
7、法。模型中，玩為三相交流電源電壓，幅值為220v，頻率為50Hz，負載為帶三相整流橋的阻容負載。圖中的三個Goto模塊【ia】、【ib】、【ic】所表示的三相負載電流，經(jīng)過三相，兩相變換后，得到兩相有功電流和無功電流ip、iq，再經(jīng)過低通濾波器后得到有功電流和無功電流的直流分量IP、IQ，IP、IQ通過兩相，三相變換后得到三相基波電流iaf、ibf、icf，基波電流iaf、ibf、id與負載電流fial、【ib】，fic】相減后得到三相諧波電流【iah】，【ibh】、fich】。對仿真模型進行仿真分析．可得圖3和圖
