论文部分内容阅读
有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)不仅可以完成系统谐波的检测,而且可进行闪变的抑制及无功的补偿。在APF中因逆变器自身存在损耗,补偿电流又具有时变性,故造成APF直流侧电压发生衰减,或者产生较大的波动,同时大量的纹波也伴随其中。直流侧电压纹波受电容值以及补偿电流中混有的谐波的影响,故研究直流侧电容选取和纹波电压的关系,谐波检测以及稳定控制电压对于提高APF的谐波补偿效率至关重要。针对纹波电压问题,本文对纹波电压进行了计算分析。采用改进的PI控制方法,实现APF直流侧电压纹波的控制。通过仿真分析,验证了此方法的有效性。对谐波分布造成的电压纹波,将希尔伯特黄变换(Hilbert Huang Transform,HHT)应用到谐波检测当中,同时结合PR(Proportional Resonance,比例谐振)控制作为电流环控制器实现直流侧电压纹波的控制,并与传统的瞬时无功功率理论法作比较,验证了基于HHT变换谐波检测法具有更好的实时性。主要研究内容如下:(1)研究了HHT变换谐波检测法的应用。详细地分析HHT变换,通过构造预设信号,对其进行说明。同时利用HHT变换谐波检测法对其实现谐波的检测,求得各谐波分量的瞬时幅值、瞬时频率和瞬时相位。(2)研究了基于HHT变换的谐波检测法在APF谐波检测中的应用。将HHT变换法应用到谐波检测模块,对输入的电流信号进行EMD(Empirical Mode Decomposition,经验模态分解),得到各个IMF(Intrinsic Mode Function,固有模态函数),对其进行Hilbert变换,即可得到谐波分量完成谐波检测过程。(3)研究了APF直流侧纹波电压的产生机理,以及计算纹波电压的波动率和瞬时幅值,利用改进的PI控制器实现纹波电压的控制,同时使用SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation,空间矢量脉宽调制)法进行纹波电压控制。仿真结果表明,与传统PI控制法相比,利用改进的PI控制法,改善了系统补偿效果,减少了APF的能量交换。(4)研究了基于HHT变换谐波检测法在APF直流侧纹波电压控制中的应用。利用HHT变换谐波检测法进行谐波检测,观察直流侧电压纹波的大小,与瞬时无功功率理论作比较。同时采用电流环PR控制实现纹波电压的控制。仿真结果表明,基于HHT变换谐波检测法具有更好的跟踪性和实时性。