基于三电平SVPWM有源电力滤波器的研究与仿真

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1、密级：公开了论文类型：应用研究工程硕士学位论文基于三电平SVPWM有源电力滤波器的研究与仿真ResearchandSimulationontheActivePowerFilterBasedontheThreeLevelSVPWM培养单位：电气与电子工程学院专业领域：电气工程学生姓名：袁瑞雪校内导师：燕延教授校外导师：刘占阳高级工程师二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，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，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的

2、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了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：日期：签名：日期：摘要近年来，电力电子装置类型日趋丰富，带来的谐波污染日

3、益严重。谐波的存在已经严重影响了电网的电能质量。为了减少谐波对整个电网运行的影响，在电网中采用有源电力滤波器是十分必要的，传统的谐波抑制装置采用的是无源滤波器，随着电力电子技术的发展，有源电力滤波器得到了广泛的研究和应用。本文主要研究的是基于三电平SVPWM的有源电力滤波器。首先对有源电力滤波器的拓扑结构和工作原理进行了详细分析，选择了二极管箝位型三电平逆变电路，并对逆变电路的主要参数做了初步选择。其次对三电平有源电力滤波器的关键技术进行了研究。介绍了几种谐波检测算法，最终选择了基于瞬时无功理论的谐波检测法。在电流跟踪控制过程中，选择了无差拍控制。重点研究了S

4、VPWM调制算法，分别阐述了基于α-β坐标系的SVPWM调制算法和基于g-h坐标系的SVPWM调制算法。对中点电压不平衡原因进行分析，在SVPWM调制算法的基础之上，研究了控制中点电压平衡的方法。之后再将理论部分的研究进行验证，在MATLAB中搭建了三电平有源电力滤波器的仿真模型，对三电平有源电力滤波器的谐波检测模块、跟踪控制模块等进行了仿真验证。并对比了不同参数对补偿效果的影响，选择了使电力滤波器补偿效果最优的参数。仿真结果中，补偿后的谐波畸变率能够满足公共电网的要求，补偿效果良好。可见本文中的控制策略具有可行性。最后对电力滤波器进行了软硬件的设计。硬件部分

5、对主电路、采样调理电路等完成了设计。在实验室中完成了小功率的样机实验，软件部分对主程序、谐波计算子程序等部分完成了设计。最后，在实验室搭建了样机实验平台，实验结果验证了本文中设计的三电平有源电力滤波器的有效性。关键词：三电平；有源电力滤波器；SVPWM；谐波电流；中点电压；MATLAB仿真AbstractInrecentyears,thetypesofpowerelectronicdeviceshavebecomeincreasinglyvaried,andtheharmonicpollutioncausedbythemhasbecomeincreasingl

6、yserious.Theexistenceofharmonicshasseriouslyaffectedthepowerqualityofthepowergrid.Inordertoreducetheimpactofharmonicsontheoperationoftheentirepowergrid,itisnecessarytouseactivepowerfiltersinthepowergrid.Thetraditionalharmonicsuppressiondevicesusepassivefilters.Withthedevelopmentofpo

7、werelectronics,activepowerFiltershavebeenwidelystudiedandapplied.Thispaperfocusesonactivepowerfiltersbasedonthree-levelSVPWM.Firstly,thetopologicalstructureandworkingprincipleofactivepowerfilterareanalyzedindetail.Thediode-clampedthree-levelinvertercircuitisselected,andtheprimarypar

8、ametersoftheinverte