试谈谐波三相四线并联型有源电力滤波器库

论文导读：善的瞬时无功功率论述算法39-402.6仿真结果40-412.7实验结果41-43第三章三相四线并联型有源电力滤波器主电路设计43-513.1有源电力滤波器的总体结构框图433.2三相四线并联型有源电力滤波器的主电路拓扑选择43-453.2.1四相变流器结构形式43-443.2.2三相变流器结构形式44-453.3三相四线并联型有源电力滤波器主电路的参
摘要：随着工业化、电气化的进一步进展,电网中出现了大量的非线性负载。这些负载在节约能源,提升生产效率,改善人们生活质量方面起着重要的作用,但同时由于这些负载的非线性和多样性的特点,使大量的谐波电流和无功电流注入电网,严重威胁电网的电能质量和用户设备的安全运转。为了改善电能质量,人们采取了各种谐波抑制与无功补偿的措施。其中有源电力滤波器能对变化的谐波和无功电流进行快速的补偿,越来越受到人们的青睐。三相三线制有源电力滤波技术已达到实用化阶段,而三相四线有源电力滤波器虽有成品机出现,但未见有大量的工业运用。本论文探讨的重点是瞬时无功功率论述在三相四线制系统中的运用和三相四线并联型有源电力滤波器总体设计。本论文首先对三相三线制系统与三相四线制系统下的瞬时无功功率论述的运用特点加以比较和探讨。在此基础上,将瞬时无功功率论述引申到三相四线制系统中。运用坐标变换、傅里叶级数分解法、对称分量法等对三相四线制系统中各瞬时功率成分进行了详细浅析,以此为指导讨论了电网电压畸变时对d-q算法的影响。为解决此不足,维持有源电力滤波器的功率平衡,采取对称分量法,推导出在α-β正交坐标系下正序、负序分量的变换矩阵。并由基波正序、负序分量计算得到同步旋转坐标系,利用PARK变换提取负载电流基波负序有功分量,在指令电流中将其剔除掉,使补偿功率在直流侧母线电压的调节范围之内。通过仿真和实验证明了以上的浅析结果和改善策略的准确性。本论文在以上浅析、探讨的基础上,对三相四线制有源电力滤波器进行了总体设计。进行了小容量三相四线并联型有源电力滤波器的样机试制。论文分别对主电路的拓扑结构及主要元件参数的选择、制约系统中各功能模块的工作原理及电路结构、软件制约系统模块化编程思想及各功能模块的程序结构、指令电流计算的数字化的实现进行了阐述。并在实验室现有条件下进行了部分试验和调试,得到了预期的效果。关键词：三相四线制论文有源电力滤波器论文瞬时无功功率论述论文对称分量法论文谐波抑制论文
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ABSTRACT3-7
第一章 绪论7-15

1.1 引言7-9

1.1 电力系统谐波的概述7

1.2 电力系统谐波的危害7-8

1.3 电力系统谐波标准8-9

1.2 谐波抑制策略9-12

1.2.1 无源电力滤波器9-10

1.2.2 有源电力滤波器10-11

1.2.3 混合型有源电力滤波器11-12

1.3 有源电力滤波器的进展和运用12-13

1.3.1 有源电力滤波器的进展12

1.3.2 有源电力滤波器的运用12-13

1.4 本论文的探讨的作用和内容设置13-15

第二章 三相四线制系统中谐波电流检测策略的运用探讨15-43

2.1 谐波电流的检测策略15-17

2.2 三相三线制系统中瞬时无功功率论述17-21

2.1 p-q指令运算策略19-20

2.2 i_p-i_q指令运算策略20

2.3 d-q指令运算策略20-21

2.3 瞬时无功功率论述在三相三线制平衡系统中的运用21-22

2.4 瞬时无功功率论述运用于三相四线制系统22-35

2.4.1 瞬时无功功率运用于三相四线不平衡系统中23-25

2.4.2 电网电压发生畸变时三相四线不平衡系统的功率浅析25-33

2.4.3 电网电压发生畸变对d-q算法的影响浅析33-34

2.4.4 改善谐波电流检测算法使其适用于三相四线制系统34-35

2.5 改善的谐波电流检测策略的算法探讨35-40

2.5.1 a-b-c坐标系中电网电压的正序、负序和零序分量的分离36-38

2.5.2 a-β坐标系中电网电压的正序、负序分量的分离策略讨论38-39

2.5.3 改善的瞬时无功功率论述算法39-40

2.6 仿真结果40-41

2.7 实验结果41-43

第三章 三相四线并联型有源电力滤波器主电路设计43-51

3.1 有源电力滤波器的总体结构框图43

3.2 三相四线并联型有源电力滤波器的主电路拓扑选择43-45

3.

2.1 四相变流器结构形式43-44

3.

2.2 三相变流器结构形式44-45

3.3 三相四线并联型有源电力滤波器主电路的参数选择45-51

3.0 主电路容量的确定45-46

3.1 系统开关频率f_(sw)46

3.2 电容总电压U_(DC)的选择46-47

3.3 电容C的选择准则和参数选择47-49

3.4 交流进线电感L的选择准则和参数选择49-51

第四章 三相四线并联型有源电力滤波器制约系统设计51-71

4.1 制约系统的总体设计框图51-52

4.2 核心制约模块52-53

4.3 电压电流采样模块53-56

4.4 补偿电流实现模块56-58

4.5 触发信号处理模块58-65

4.6 直流侧电容总压和均压制约模块65-68

4.7 保护模块68-71

第五章 制约系统的软件设计71-83

5.1 软件开发环境71

5.2 各模块功能及流程图71-78

5.

2.1 主程序结构框图71-72

5.

2.2 初始化程序72-73

5.

2.3 A/D采样程序73-75

5.

2.4 直流侧电压制约程序75

5.

2.5 谐波电流算法程序75-77

5.

2.6 安全保护程序77-78

5.3 数字滤波器的选择78-83
5.

3.1 数字滤波器的选择78-80

5.

3.2 模拟滤波器原型的选择80

5.

3.3 数字Butterworth滤波器的设计80-83

第六章 结论及展望83-85

6.1 本论文的主要探讨成果及完成的主要工作83-84

6.2 对后续工作的展望84-85

参考文献85-89
致谢89-90
在学期间探讨成果90-91