论文部分内容阅读
当今社会,电能是使用最方便、适用范围最广的清洁动力能源。构建稳固的智能电网来保证高标准的电能质量有助于人们生活水平的提高。但是,电能在广泛应用的同时,对电力系统的电能质量也产生了影响。在诸多因素中,影响电能质量最主要的问题是谐波污染。本文对三相并联型有源电力滤波器的谐波电流检测技术和系统控制技术这两个关键技术进行研究。而要研究其关键技术,设计其主电路是基础。主电路参数以及数学模型设计方面,先给出了系统的总体结构并且分析了三相并联型APF工作原理,简化了电路并分别建立了三相静止坐标系下以及dq坐标系下的数学模型,接着详细地讲述了系统所要采用的SVPWM调制方式的原理及其实现方法。最后围绕APF的控制目标以及工程实现,分别就系统的工作频率、母线电压、母线电容、并网电感以及并网滤波器等主电路参数进行了较为详细的分析与设计。针对谐波电流检测方法,本文首先讲述了现有的谐波检测技术,接着对基于离散傅里叶变换(DFT)的谐波电流检测算法进行重点研究分析,然后将其应用于三相并联型有源电力滤波器的谐波指令提取并在MATLAB中的simulink下搭建仿真模型且进行了仿真验证。仿真结果表明:DFT谐波检测算法能够准确地检测出周期性负载中各次谐波并适用于三相系统。核心的控制器部分,也是本文着重研究的关键技术之一。本文在应用了前馈、PI以及重复等控制技术的基础上采用了双闭环控制策略,电压外环采用了PI控制器对直流侧电压进行稳定控制,电流内环采用了“PI+重复”复合控制,并且与PI控制对比研究,并详细地介绍了APF的电流内环、电压外环控制器参数的设计过程,最后在MATLAB中的simulink下对所设计的控制器进行仿真验证。最后,通过MATLAB平台搭建了三相三线并联型APF的系统模型,分别对双环PI控制以及电流内环“重复控制+PI控制”的复合电流控制进行了对比,通过MATLAB仿真验证了APF数学建模、主电路参数设计、谐波指令提取算法以及双闭环控制器设计的正确性。