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《并聯(lián)型電力有源濾波器設(shè)計(jì)【開(kāi)題報(bào)告】》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告電氣工程及自動(dòng)化并聯(lián)型電力有源濾波器設(shè)計(jì)一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài),說(shuō)明選題的依據(jù)和意義隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,越來(lái)越多的電力電子裝置在配電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。這些電力電子設(shè)備的效率日趨提高,并以其靈活可控的特性逐漸成為功率變換和調(diào)節(jié)的一個(gè)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。但是由于電力電子裝置所引發(fā)的電能的諧波問(wèn)題,給我們現(xiàn)在的電網(wǎng)公司分配電,帶來(lái)比較大的影響。雖然后來(lái)采用了無(wú)源濾波器進(jìn)行諧波抑制,但是其功能并不完美,無(wú)法達(dá)到想要的濾波效果,很容易與電網(wǎng)的阻抗發(fā)生諧振,并有諧波電流。諧波電流會(huì)使電能在變壓器,輸電線上產(chǎn)生很大的功能
2、損耗,浪費(fèi)電能,特別是3或者是3的倍數(shù)的諧波電流,在中線上疊加,不僅會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗加重,并且中線過(guò)熱,會(huì)招致火災(zāi)。嚴(yán)重情況還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)供電安全的嚴(yán)重事故。所以在現(xiàn)今,我們開(kāi)始逐漸采用并聯(lián)有源電力濾波器。在國(guó)外這種有源濾波器已達(dá)到了較為廣泛的應(yīng)用。但是國(guó)內(nèi)應(yīng)用并不廣泛,所以對(duì)這方面的深入研究,有利于有源濾波器的廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)三相三線制的設(shè)計(jì),其余如單相或者三相四線制系統(tǒng),主要是主電路,和指令運(yùn)算電路作適當(dāng)?shù)母淖兗纯伞S性措娏V波器根據(jù)負(fù)載接入電網(wǎng)方式的不同分為串聯(lián)有源電力濾波器、并聯(lián)有源電力濾波器和混合有源電力濾波器。有源電力濾波器的主要
3、作用:1、通過(guò)抑制諧波,凈化電網(wǎng),節(jié)約綜合用電相關(guān)費(fèi)用8%-20%,使用該設(shè)備能快速有效收回投資成本;2、節(jié)約電力變壓器、電纜擴(kuò)容費(fèi)用,提高電力變壓器使用壽命;3、濾除諧波,保障供電安全,避免用電事故(如電氣火災(zāi),或者因用電故障停產(chǎn));4、濾除諧波,延長(zhǎng)電子設(shè)備及元器件壽命,如無(wú)功補(bǔ)償電容器;5、提高功率因數(shù),功率因數(shù)可達(dá)到0.95-1(滿足電力對(duì)企業(yè)用電的要求,避免高額處罰,甚至停止供電)。二、研究的基本內(nèi)容,擬解決的主要問(wèn)題本課題設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)三相全控橋整流電路(帶阻感負(fù)載R=30Ω2,L=300mH)進(jìn)行無(wú)功和諧波補(bǔ)償?shù)膯为?dú)使用的并聯(lián)型電力
4、有源濾波器。設(shè)計(jì)電力有源濾波器的主電路、控制電路(指令電流運(yùn)算電路、電流跟蹤控制電路)驅(qū)動(dòng)電路,確定合理的控制方案以及諧波和無(wú)功電流檢測(cè)方法。設(shè)計(jì)指標(biāo)要求:經(jīng)補(bǔ)償后使電源電流的功率因數(shù)提高到0.93以上,諧波總含量在3%以內(nèi)。驅(qū)動(dòng)電路主電路電源院負(fù)載電流跟蹤控制電路諧波檢測(cè)運(yùn)算電路并聯(lián)有源濾波器基本有兩大部分組成,即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路。其中前者的核心是檢測(cè)出負(fù)載源產(chǎn)生的諧波和無(wú)功電流,所以也可為諧波檢測(cè)運(yùn)算電路,后者主要由電流跟蹤控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和主電路三部分組成。其核心作用是根據(jù)指令運(yùn)算電路算出的補(bǔ)償電流,來(lái)產(chǎn)生與其相反的
5、大小相等的電流。結(jié)構(gòu)框圖如下:現(xiàn)今對(duì)電路的設(shè)計(jì)主要解決問(wèn)題為:(1)對(duì)補(bǔ)償電流的跟隨性能起作用的幾個(gè)參數(shù):L、Uc、Tc(電流控制周期)的設(shè)計(jì);(2)開(kāi)關(guān)器件的選擇及其額定參數(shù)的確定;(3)主電路容量的計(jì)算;(4)按所選器件的要求設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路,并設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)電路。三、研究步驟、方法及措施(1)諧波檢測(cè)運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)諧波檢測(cè)運(yùn)算電路有很多種設(shè)計(jì)方法,主要有模擬濾波器,傅里葉分析和瞬時(shí)無(wú)功功率檢測(cè)等。前2者設(shè)計(jì)較為困難,且實(shí)時(shí)性也不是很好。所以主要采用瞬時(shí)無(wú)功功率檢測(cè)。(2)電流跟蹤運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)2電流跟蹤運(yùn)算電路作用是根據(jù)補(bǔ)償電流的指令信
6、號(hào)和實(shí)際補(bǔ)償電流之間的比較,得出控制補(bǔ)償電流發(fā)生電路中主電路各個(gè)器件的通與斷的PWM波信號(hào),來(lái)保證補(bǔ)償電流和指令信號(hào)的一致性。主要可采用瞬時(shí)比較法和三角波比較法。此設(shè)計(jì)主要采用瞬時(shí)比較法中的滯環(huán)比較器,因?yàn)樗捎诋a(chǎn)生的補(bǔ)償電流參考信號(hào)能夠快速準(zhǔn)確地跟蹤諧波電流變化,具有很好的實(shí)時(shí)性,所以在有源濾波器中得到了廣泛的應(yīng)用。(3)主電路的設(shè)計(jì)主電路的形式采用三相PWM電壓型整流電路來(lái)產(chǎn)生諧波和無(wú)功電流,采用單個(gè)運(yùn)行方式。對(duì)整流電路的開(kāi)關(guān)器件及其直流側(cè)電容和保護(hù)電路進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)。四、參考文獻(xiàn)[1]魏偉.DSP原理與實(shí)踐[M].北京:中國(guó)電力出版社,
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