有源电力滤波器在低压配电网中的应用研究

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1、分类号UDC密级编号专业硕士学位论文有源电力滤波器在低压配电网中的应用研究ResearchonActivepowerfilter(APF)anditsApplicationsInTheLow-voltageGrid学位申请人：郭明明指导教师：范波副教授合作教师：傅存法教授级高工专业领域：电气工程学位类别：工程硕士2015年05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完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的

2、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。研究生签名：日期：摘要摘要当前，谐波对电力系统造成的污染越来越严重，已经对电力系统的安全运行构成巨大威胁。造成这一现象的原因在于电力电子装置在各行各业中的广泛使用。目前谐波已经严重影响到电网中用电设备的正常使用，如果不对电网中的谐波进行治理，那么以后整个电网将有趋于瘫痪的可能。当今谐波补偿较好的装置是有源电力滤波器，它能够很好的对不断变化的谐波进行补偿。有源电力滤波器的工作原理大致可以描述如下：首先从含有谐波的负载电流中把含有的谐波成分检测出来，然后控制变流器发出与谐波电流大

3、小相等相位相反的补偿电流，来抵消负载电流中的谐波电流。本文以有源电力滤波器（APF）在低压配电网中的应用为研究对象，其中谐波检测和补偿电流控制策略为重点研究对象。进行的研究工作有以下几方面：首先，介绍了谐波的危害，谐波的治理措施，国内外谐波治理的研究现状及发展趋势。其次，有源电力滤波器的检测方法至关重要，因此必须对其检测原理以及运用的算法做透彻的研究。本文选择了当前应用最广泛的ii检测法。在电网电pq源波形畸变的情况下，运用该方法仍能实时准确地检测出谐波电流。ii检测pq法之所以有这种优点，是因为该方法是通过锁相环来发生正弦信号，所以它与电网的实际电压没有

4、直接关系。通过仿真验证了ii检测法的正确性。pq再次，有源电力滤波器的控制算法也是决定系统性能的关键技术，因此必须要对其进行深入细致的研究。当前常用的控制算法有各自的优缺点，根据我们所要适用的场合和容量，最终选择了脉宽矢量调制技术（SVPWM）。将检测环节加以改进即增加PI调节环节，设定合适的PI参数就能够实现对直流侧电容电压的稳定控制。通过仿真实验,可以验证本文所设计的有源电力滤波器具有良好的性能。最后，以成功的仿真实验为基础，对有源电力滤波器的软硬件主要部分进行设计。硬件电路分别设计了信号检测与调理电路、捕获及锁相环（PLL）模块、驱动模块和变流器模块，

5、运算控制器选用TI公司的TMS320F2812DSP。软件设计分别对系统初始化、捕获中断、AD采样进行设计。I摘要关键词：有源电力滤波器,电压空间矢量脉宽调制技术，瞬时无功功率理论，数字信号处理器论文类型：研究类选题来源：学校自选项目IIABSTRACTABSTRACTAtpresent，electricpowersystempollutionofharmonicismoreandmoreseriousandithasbeenaenormoushazards.Thereasonofcausingthisphenomenonisthatelectronicseq

6、uipmentiswidelyusedinallkindsoftrade.Nowharmonichasseriouslyinfluencethenormaloperationofpowerequipmentinthepowergrid.Iftheharmonicisnoteliminated,therewillbeagreatthreatonthewholepowergrid.Activepowerfilter(APF)isbetterharmoniccompensationdeviceandcancompensatemutativeharmonic.Theb

7、asicprincipleofcompensationistodetectharmoniccurrentfromthecompensationobjectandthentogeneratecompensationcurrentwhichhasequalsizetotheharmoniccurrentandoppositephasebythecompensationdevicesothattheharmoniccurrentofthesystemisoffset.ThemainresearchaimofthisthesisisAPFapplicationinth

8、elow-voltagegrid,ha