并联有源电力滤波器谐波检测方法的研究

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  首先分类研究了APF常见的电路拓扑结构,给出了它们的优点、缺点以及适用范围,并重点研究了采用电压型逆变器为主电路的单独使用的并联型APF的工作原理和补偿特性。
  然后对基于瞬时无功功率理论的传统ip–iq谐波电流检测方法和基于平均值原理的改进的ip–iq电流检测法在理想稳态情况下进行了对比研究,仿真结果表明平均值法由于采用平均值滤波器延时小、检测精度高。针对平均值法在负载发生突变的暂态情况下的固有缺点,提出了将Butterworth低通滤波器和平均值滤波器相结合的改进的滤波器结构,并通过搭建谐波电流检测模型仿真验证了采用该结构的改进ip–iq法可以改善平均值法的检测性能。
  接着分析了三相三线制并联型有源电力滤波器的数学模型的建立,并对主电路的主要参数选取进行了分析。介绍了APF常见的电流跟踪控制策略,本文采用了滞环比较控制法。阐述了直流侧电容电压波动的原因,分析说明了采用PI控制策略可以稳定直流侧电容电压。
  最后搭建了并联型APF的系统仿真模型,给出了各个功能子模块的模型,并在稳态和暂态状况下将所研究的谐波电流检测方法结合滞环电流控制和直流电压PI控制进行了系统仿真分析,仿真结果进一步验证了两种改进的ip–iq法都具有良好的谐波电流检测性能。
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