基于dsp的三电平有源电力滤波器研究

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1、薹王旦§￡数三皇垩盘遮皇左速达墨煎窒论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：⑧论文作者签名：指导教师签名：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：答辩日期：ResearchonThree—LevelShuntActivePowerFiltersBased—onD—SP⑧Author’SSignature：Supervisor’SSignature：ExternalReviewers：ExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers

2、：Dateof0ralDefense：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：吼叫悔P学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本

3、人授权逝选太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)粼姗虢励％翩硌签字日期．Ⅵ性乙(幻日签字日期．年月日浙江大学硕士论文摘要随着社会的快速发展，电力系统中的非线性负荷大量增加，电能质量问题目益凸显。有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)正是解决这一问题的有效手段。相较于两电平APF，三电平APF可以承受更高的电压，具有更低的谐波畸变率，更低的开关频率和更小的损耗，更加适用于中高压大功率领

4、域。本文针对三电平有源电力滤波器，从三电平变流器设计、LCL滤波器设计、调制算法、电流跟踪控制等方面进行了研究。本文选取中点箝位三电平变流器为有源电力滤波器的主拓扑。合理的布局和紧凑的结构设计使系统具有较小的尖峰电压、良好的散热管理和电磁兼容性能。LCL滤波器可以有效的减小电感体积、节约成本，在大功率的场合具有更为广阔的前景。本文提出了一种三电平APF的LCL滤波器设计方法。首先根据所需要补偿的谐波电流最高次数来选定LCL滤波器谐振频率，然后根据设计原则和约束条件优化得到LCL滤波器的各个参数，解决了低频谐波电流和高频纹

5、波的互相干扰的问题，所需电感体积更小，节约了成本。仿真与实验表明所设计的LCL滤波器可以兼顾低频段增益和高频段的衰减。本文采用一种基于三电平变流器的简化SVPWM调制方法以及中点平衡算法，该调制方式将三电平矢量划分为6个两电平扇区，通过调用两电平的计算得到三电平的开关信号。对于中点电压平衡只需要引入上下直流母线电压差和参考有功电流方向，调节一对小矢量导通时间比来平衡电压，简化了计算过程，简单易实现，可以有效地实现直流侧电容电压均压控制，在三电平乃至多电平有源滤波器和变流器上具有良好的应用前景。电流跟踪控制是APF的核心环

6、节，决定了APF的补偿效果。本文采用一种基于LCL滤波器的比例积分一谐振(PI．RES)电流跟踪控制方法，对于谐波电流采用幽旋转坐标下系的PI和并联谐振控制器进行跟踪控制。每一个谐振控制器可以跟踪相应的静止坐标系下两次谐波分量，PI—RES控制器动态性能良好，跟踪精度高，提高了系统的效率。关键词：有源电力滤波器，三电平，谐波治理，修正SVPWM调制，LCL滤波器，电压平衡控制，PI．1iES控制浙江大学硕士论文AbstractWiththerapiddevelopmentofoursociety,theproblemof

7、powerqualityhasbecomeabumingissueasthenon—linearloadsinPowerGridhavebeenwidelyused．ActivePowerFilter(APF)isanefficientwaytosolvethisproblem．ComparedwiththeTwo-LevelActivePowerFilter，Three-LevelActivePowerFiltercanachievebetterwaveperformanceunderhighvoltagewithlo

8、wertotalharmonicdistortion(THD)andlesspowerloss．Three-levelActivePowerFilterismoresuitableforhighpowerapplication．ThispaperfocusesonActivePowerFilterusingNPCco