微电网专用谐波治理有源电力滤波器装置的研究

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1、戀廳个屬ｚ曾隐ＺＨＯＮＧＹＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文微电网专用谐波治理有源电力滤波器装置的研究梁建献学科口类：工学专业名称检制理论与控制工程．：导师姓名、职称：王晓雷教授＾Ｊ２０１６年５月中原工学院学位论文原创性声明：所呈交的学位论文本人郑重声明，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。论文中除了特别加Ｗ标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研巧的后发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了

2、谢意。本人学位论文与资辑若有不实一，愿意承担切相关的法律责任。学位论文作者签名：之０ｆ《年Ｔ月曰（／中原工学院学位论文知识产权声明本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，目Ｐ：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可［＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：梁建敎指导教师签名：又＾）／（年《

3、月Ｉ日〇〇／＜？年《月Ｉ日授予单位代码10465学号或申请号密级中原工学院硕士学位论文微电网专用谐波治理有源电力滤波器装置的研究研究生姓名：梁建勋指导教师：王晓雷教授申请学位级别：硕士专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：2016年3月论文答辩日期：2016年6月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院中原工学院硕士学位论文摘要微电网专用谐波治理有源电力滤波器装置的研究专业：控制理论与控制工程硕士生：梁建勋指导教师：王晓雷摘要近年来，电力电子技术在国民经济生产制造领域得到了普遍应用，与此同时，伴随而来的谐波污染问题也日益严重。尤其在微电网系统中，分布式能源的接口技术主要采用

4、整流和逆变形式，因而直流侧会存在一个高压大容量电容，而容阻型负载会导致并网电压畸变率较大。为解决此工程问题，国内外工程技术人员采用串联型有源电力滤波器对电压谐波进行治理。该装置以其强大的谐波治理功能，灵活有效的控制方式，更小的安装体积，保证了系统可以平稳运行。本文主要研究串联型有源电力滤波器的控制算法和硬件拓扑结构。首先介绍串联型有源电力滤波器的基本原理，运用数学工具，建立了其基于开关基波函数的低频数学模型。然后具体介绍了电压谐波检测算法和滞环控制算法，并运用MATLAB的FDATOOL工具箱进行低通滤波器设计。在介绍完传统的串联型有源电力滤波器的拓扑结构后，对模块化多电平（MMC）进

5、行了深入研究，运用载波移相控制策略和电容电压均压控制策略，对算法进行仿真。对系统的硬件系统进行了介绍。最后，介绍了在MATLAB环境下开发应用于电力电子设备的CAN总线通讯系统的方法。基于以上理论，在MATLAB环境中分别搭建了串联型有源电力滤波器，仿真结果说明，微电网中由于整流性RC负载产生的电压源型谐波分量能够被串联APF所补偿。同时，又进行了5电平逆变器系统仿真，此结构说明多电平MMC拓扑具有较低的谐波含量，以及可以采用低耐压开关器件应用于高电压的电力电子控制场合。又在MATLAB环境下，编制了CAN通讯系统DSP芯片端程序和PC主机端程序。控制程序算法全部采用自动代码生成技术完

6、成，处理器采用DSP的F28335。并在硬件平台上，对CAN通讯系统设计方法进行了实际验证，证明了该方法的有效性，并具有一定的工程实际应用价值。关键词：有源电力滤波器；模块化多电平；载波移相控制；电容均压控制；自动代码生成I中原工学院硕士学位论文AbstractResearchontheSeriesDeviceofActivePowerFilterappliedtothemicropowergridSpeciality:ControltheoryandControlengineeringName:JianxunLiangSupervisor:XiaoLeiWangAbstractInt

7、herecentyears,powerelectronicstechnologyhasbeenwidelyappliedtothefieldofthenationaleconomicproductionandmanufacturing.Atthesametime,theproblemofharmonicpollutionisincreasinglymoreserious.Especiallyinthemicrogridsystem,theint