電力有源濾波器的設(shè)計(jì) 開題報(bào)告

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1、.南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：電力有源濾波器的設(shè)計(jì)專業(yè)：班級：學(xué)號:學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：2014年3月...學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)指導(dǎo)教師職稱課題來源自擬課題課題性質(zhì)工程技術(shù)研究課題名稱電力有源濾波器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義?根據(jù)個人所選課題，把我的研究內(nèi)容分為以下幾個部分：第1部分為緒論，概述了諧波的產(chǎn)生與其危害及諧波抑制的各種方法。有源電力濾波器發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了當(dāng)前APF的研究熱點(diǎn)。第2部分分析了有源電力濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理和工作特性。從多個方面出發(fā)對有源電力濾波器進(jìn)行了分類和介紹，并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。第3部分

2、分析了有源電力濾波器諧波檢測方法，并分析了各種諧波檢測方法的工作原理和特性，通過對比選擇ip-iq算法作為本文諧波檢測方法。第4部分介紹了本次論文的總體設(shè)計(jì)方案，并給出了相關(guān)的原理框圖。第5部分在MATLAB/Simulink中建立三相三相制有源電力濾波器的仿真模型，并對各個模塊進(jìn)行仿真和詳細(xì)的闡述。選擇不同的整流負(fù)載，對負(fù)載電流波形和補(bǔ)償后的電流波形進(jìn)行對比，驗(yàn)證了APF的補(bǔ)償性能。第6部分對全文做出總結(jié)，對有源電力濾波器系統(tǒng)存在的一系列問題進(jìn)行探討，并提出下一步的展望。...隨著電力電子裝置日益廣泛的應(yīng)用，電力電子裝置自身所具有的非

3、線性導(dǎo)致了電網(wǎng)中含有大量諧波，這些諧波給電力系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重危害了用電設(shè)備和通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。雖然傳統(tǒng)的無源電力濾波器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、技術(shù)成熟、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但同時也有一些缺點(diǎn)，例如只能抑制固定的幾次諧波，并對某次諧波在一定條件下會與電網(wǎng)阻抗產(chǎn)生諧振反而而使諧波放大。目前，諧波抑制的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器，有源電力濾波器也是一種電力電子裝置，且相關(guān)技術(shù)的研究也日漸成為研究的熱點(diǎn)。本文闡述了幾種常見APF的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)分析了基于瞬時無功功率理論的諧波檢測方法，比例控制和前饋控制兩種電流環(huán)控制

4、策略以及SPWM和SVPWM兩種調(diào)制策略。介紹了電力有源濾波器的基本原理和結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了并聯(lián)型有源電力濾波器的控制系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其諧波抑制和無功補(bǔ)償可以達(dá)到良好的效果,在技術(shù)上是可行的。文獻(xiàn)綜述1.1諧波的產(chǎn)生諧波的產(chǎn)生主要是由于大容量電力和用電蒸餾或換流設(shè)備遺跡其它非線性負(fù)荷造成的。電腦里系統(tǒng)中，一切負(fù)載的存在將要求電網(wǎng)提供非正弦電流。非線性負(fù)載產(chǎn)生了畸變電流波形，并引起電壓波形畸變。系統(tǒng)中的諧波源分為三種：1穩(wěn)態(tài)性：產(chǎn)生的諧波成分和幅值基本穩(wěn)定不變。如電網(wǎng)電壓穩(wěn)定時的變壓器貼心非線性產(chǎn)生的諧波，帶穩(wěn)定負(fù)載的整流器等。2動態(tài)性：

5、產(chǎn)生的諧波具有明顯的隨機(jī)性。如電弧爐，電氣機(jī)車等。3突發(fā)性：該諧波源在正在運(yùn)行并不產(chǎn)生諧波，只在特定條件下產(chǎn)生。如變壓器空載合閘的勵磁涌流，投入電容器組時的暫態(tài)過程。1.2諧波的危害諧波主要危害可以說是電網(wǎng)的一個公害。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：增加電力設(shè)施的負(fù)荷，降低系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的有效容量和效率，造成了設(shè)備、線路的浪費(fèi)和電能損失；引起無功補(bǔ)償電容器諧振和諧波電流放大，導(dǎo)致電容器組因過電流或過電壓而損壞或無法投入運(yùn)行；產(chǎn)生脈沖轉(zhuǎn)矩致使電動機(jī)振動，影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機(jī)壽命；由于渦流和集膚效應(yīng)，使電機(jī)、變壓器、輸電線路

6、等因產(chǎn)生附加功率損耗而過熱，浪費(fèi)電能并加速絕緣老化[1]；...文獻(xiàn)綜述1.3諧波的抑制方法（1）無源濾波無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設(shè)計(jì)構(gòu)成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最易于采用的無源濾波器結(jié)構(gòu)是將電感與電容串聯(lián)，可對主要次諧波構(gòu)成低阻抗旁路；單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。無源濾波器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、運(yùn)行可靠性較高、運(yùn)行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)?；镜臒o源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示：（2）有源濾波目前，諧波抑制的一個重要趨勢是采用電力有源濾波器(ActivePowerFilte

7、r-APF)[2]。有源電力濾波器也是一種電力電子裝置。其基本原理是從補(bǔ)償對象中檢測出諧波電流，由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生與該諧波電流大小相等而極性相反的補(bǔ)償電流，從而消除電網(wǎng)中的諧波。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響，因而受到廣泛的重視，并且在日本等國得到廣泛的應(yīng)用。有源電力濾波器的基本思想在六七十年代就己經(jīng)形成。80年代以來，由于大中功率全控型半導(dǎo)體器件的成熟，脈沖寬度調(diào)制(PulseWidthModulation-PWM)控制技術(shù)的進(jìn)步，以及基于瞬時無功功率理論的諧波電流瞬時檢測方法的提出，有源電

8、力濾波器才得以迅速發(fā)展。...文獻(xiàn)綜述2.1按聯(lián)接方式確定APF的種類APF的結(jié)構(gòu)形式很多，但其基本原理都是類似的，按電路拓樸結(jié)構(gòu)可分為并聯(lián)型APF、串聯(lián)型APF和串--并聯(lián)型APF。（1）并聯(lián)型APF下圖