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《基于切換系統(tǒng)的有源電力濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)與控制策略分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、濟(jì)南大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要目前，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛。電力電子技術(shù)的應(yīng)用不可避免的帶來嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題，使其所在電網(wǎng)諧波含量較高。諧波含量過高不僅會增加線路、變壓器的損耗，還會造成保護(hù)裝置和測量裝置的損壞。有源電力濾波器可以有效抑制電網(wǎng)中幅值和頻率均變化的諧波，在實(shí)際中有廣泛應(yīng)用。有源電力濾波器通過檢測電網(wǎng)電流中的諧波成分，計(jì)算得到和該成分大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流參考值，然后把跟蹤該參考值的補(bǔ)償電流輸送到電網(wǎng)中，起到補(bǔ)償諧波的作用。在該過程中，有源電力濾波器的補(bǔ)償精度主要受到兩個(gè)方面的影響：首先，有
2、源電力濾波器產(chǎn)生的補(bǔ)償電流通過交流側(cè)電感輸送到電網(wǎng)，電感的取值合理與否將直接影響補(bǔ)償電流跟蹤參考電流的速度和精度。有源電力濾波器交流側(cè)電感取值的設(shè)計(jì)，是影響抑制諧波效果好壞的重要因素，是整個(gè)有源電力濾波器設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其次，合理的有源電力濾波器控制策略也是保證補(bǔ)償電流能否精確快速跟蹤參考電流的重要因素?？刂撇呗灾饕袃蓚€(gè)方面的作用，一是準(zhǔn)確地計(jì)算得到補(bǔ)償電流參考值，二是保證有源電力濾波器的補(bǔ)償電流快速精確地跟蹤該參考值。不管是補(bǔ)償電流參考值計(jì)算誤差較大，還是補(bǔ)償電流無法準(zhǔn)確跟蹤參考值，都會降低有源電力濾波器的補(bǔ)償精度
3、。針對上述兩個(gè)問題，使用非線性動力學(xué)理論，提出了基于切換系統(tǒng)理論，并且考慮實(shí)際工程指標(biāo)的有源電力濾波器交流側(cè)電感取值的設(shè)計(jì)方法，以及有源電力濾波器的非線性切換控制策略。由于在有源電力濾波器運(yùn)行過程中，PWM信號控制APF主電路功率模塊的通斷，使有源電力濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷改變，因此有源電力濾波器是一個(gè)由分段線性系統(tǒng)組成的切換系統(tǒng)。本文首先根據(jù)有源電力濾波器的切換特性，建立其切換系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。由于有源電力濾波器的強(qiáng)非線性，無法得到切換系統(tǒng)模型的解析解，因此使用時(shí)域分析法迭代計(jì)算模瓔的數(shù)值解。在此基礎(chǔ)上，利用計(jì)算的數(shù)值解得到
4、補(bǔ)償電流跟蹤指標(biāo)和電感值的內(nèi)在關(guān)系。當(dāng)已知跟蹤指標(biāo)時(shí)，可以通過上述內(nèi)在的關(guān)系得到符合指標(biāo)的電感取值范圍。通過與傳統(tǒng)交流側(cè)電感設(shè)計(jì)方法的比較可知，本文提出的設(shè)計(jì)方法結(jié)合實(shí)際工程指標(biāo)，比傳統(tǒng)方法更優(yōu)，可以設(shè)計(jì)出更精確、更符合工程需要的電感值。其次設(shè)計(jì)有源電力濾波器的非線性切換控制。從有源電力濾波器的切換系統(tǒng)IIIIVActivepowerfilter(APF)whichprovidesanexcellentsolutionforthedynamicharmonicsiswidelyused．TheprincipleofAPF
5、isasfollows：themeasuredharmonicisusedtocalculatethereferencecompensationcurrent，ofwhichtheamplitudeisthesameastheharmonicandthedirectioniscontrarytotheharmonic．Theharmoniciscompensatedbythecompensationcurrentwhichtracesthereferencecompensationcurrent．Inthisproces
6、s，APFisinfluencedbythetwofactors．Firstly,thecompensationcurrentisdeliveredtothepowersystemviaallac-sideinductor．Theprecisecompensationcurrentisdependedonthereasonablerangeoftheinductancevalue．So，thedesignoftheinductanceplaysallimportantrole．Moreover,thecontrolstr
7、ategyofAPFisoneofthemostimportantfactors．Ithastwomainfunctions：foronething，itensuresthatthereferencecompensationcurrentiscalculatedprecisely．Forotherthing，itensuresthatthecompensationcurrenttracesthereferenceprecisely．Whethertheerrorbetweenthecompensationcurrenta
8、ndthereferenceislargeorthecompensationcurrenthardlytracesthereference，itwouldreducethecompensationeffect．Inviewofthetwofactorsmentionedabove，thenonlineardynami
