并联型有源电力滤波器谐波检测与补偿方法研究

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1、国内图书分类号：TN713+．8国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文年姓级三雯二二级名昱圭坚专二零一四年五月密级干保密ClassifiedIndex：TN713+．8U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisResearchonHarmonicCurrentDetectionAlgorithmandCompensationTechnologyinShuntActivePowerFitterGrade：2011Candidate：W

2、uZhijianAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：ElecticalSystemcontrolandinformationtechnologySupervisor：AssociateProf．ZhaoLipingMay．2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

3、，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位论文作者签名．关，多‘罗日期洲矽．／多义／勺易沙名明鹕醐师老导指西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．分析了当前谐波电流检测算法的优缺点，针对变步长算法，提出了一种基于2次迭代的改进的嵌入反馈误差滤波器的变步长自适应LMS算法，该算法能够快速的跟踪到系统电流谐波，且精度较传统的变步长算法的精度高，仿真

4、实验证明了所提算法的有效性。2．分析当前有源电力滤波器较为常用的滞环电流控制策略及空间矢量策略，综合两者的优点，且考虑到系统采样与算法的滞后，采用了一种新的基于空间电压矢量的双滞环预测电流控制技术作为有源电力滤波器的控制策略，并搭建了相关模型。3．以本文提出的一种改进的自适应谐波电流检测算法与基于空间电压矢量的滞环电流预测控制策略为基础，搭建了有源电力滤波器的MatLab／Simulink仿真模型，取得了相对较为满意的效果。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用

5、的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：关f吝。箩日期：加}妒．丘、，多西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要近几十年来，随着工业技术的不断发展，电力电子器件装置及其他非线性装置的大量使用，使得电力系统的谐波污染问题变得日益严重，严重威胁电力系统运行安全。有源电力滤波器(APF)作为一种高效治理谐波的电力电子装置得到了愈来愈广泛的关注。本文首先阐述了谐波

6、产生的背景及对电气设备的危害、谐波的抑制方法、有源电力滤波器的国内外发展情况、分类及并联型有源电力滤波器的基本工作原理，简要的介绍了几种谐波电流检测算法及补偿电流跟踪控制策略。谐波电流检测算法的实时性及准确性是决定有源电力滤波器工作性能的关键之一。本文在详细分析和对比当今较为常用的几种谐波电流检测算法的基础上，决定采用自适应谐波电流检测算法。鉴于传统的自适应谐波电流检测算法反馈信号中夹杂着大量的谐波，降低了系统的检测精度。为克服这种缺点，本文采用误差反馈滤波器对其进行滤波，提高了系统的稳态精度。另外，为了使系统能够

7、快速收敛，本文采用2阶迭代变步长算法，并以负载电流相邻两个基波周期的差值作为补偿调节的一部分，使算法在负载突变时也能够具有较快的跟踪速度。并在MatLab／Simulink环境中建立了谐波电流检测系统的仿真模型，通过仿真，验证了算法的有效性。简要分析了滞环电流控制与空间矢量控制(SVPWM)的优缺点，结合两者的优点，本文采用基于空间矢量的双滞环电流控制策略。针对谐波电流检测算法存在大概一个采样周期的延迟，本文采取拉格朗日插值算法，根据过去的谐波电流检测值来预测下一个采样周期谐波电流值，算法简单，利于实现系统的无差拍

8、跟踪控制。最后，本文搭建了在MatLab／Simulink环境下的有源电力滤波器仿真模型，对比了三种不同控制策略的补偿效果，仿真结果表明，采用空间电压矢量双滞环电流控制策略的有源电力滤波器仿真具有开关频率较低，补偿精度高等优点，能够起到较好的抑制谐波电流的作用，具有良好的动态补偿性能。关键词：谐波；有源电力滤波器；基波；滞环电流控制；空间矢量控制(SVPWM