基于电源电流控制的注入式混合有源电力滤波器研究

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电力电子技术给人们带来了极大便利,但作为非线性负载的大量使用也令电网电能质量问题越来越严重,使电网波形发生畸变,严重威胁到电力系统的安全运行。  本论文以发生电流畸变的380V/50Hz低压电力系统作为基础模型。首先说明了谐波产生机理及引起的各种危害、谐波抑制国家标准、有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)相关发展及研究现状。随后,分别介绍了有源和无源电力滤波器(Passive PowerFilter,PPF)的基本工作原理、拓扑结构类型和各自的优缺点,提出选用单调谐无源电力滤波器与电压并联型有源电力滤波器,建立注入式混合有源电力滤波器(InjectionHybrid Active Power Filter,IHAPF)系统对低压畸变电力系统进行谐波补偿的方案,并说明了此结构的工作原理。根据系统仿真模型,确定各部分模型的参数。  论文在详细分析应用较为广泛的以检测负载电流为基础的两种传统检测算法—p-q法与ip-iq法基础上,提出了电源电流控制的谐波电流检测算法作为IHAPF系统控制算法,减少了程序运算复杂度。同时直流侧电容电压与电流跟踪控制策略也是滤波器系统稳定运行的关键点。结合目前研究的不同控制策略,本文选用滞环比较算法作为电流跟踪控制策略;PI控制器一方面作为稳定直流侧电容电压控制方式,另一方面为电源电流谐波检测算法提供基波有功电流幅值参数,充分利用了系统结构,降低了控制复杂度。根据以上设计,最后在MATLAB/Simulink环境下建立了电源电流控制注入式混合有源电力滤波器系统仿真模型,通过仿真分析,验证了算法及系统结构的有效性。
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