基于因散经验模式分解的并联混合有源电力滤波器研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jorlin2008
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随着电力电子技术的飞速发展以及非线性负荷在电力系统中的大量使用,电网中的谐波和无功污染日趋严重,对电力系统安全稳定运行带来了极大的威胁。有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、有效进行无功补偿的新型电力电子装备,它具有滤波性能受电力系统干扰小、实时补偿及无谐振放大等优势,因此进行APF的研究工作具有十分重要的意义。   本文首先简介了谐波的产生因为和危害以及国内外谐波抑制研究的发展现状,阐述了研究APF的目的和意义,接着对有源电力滤波技术的起源和发展现状做了简要分析,并讨论了APF的基本原理、组成结构、分类等,为下文的有源电力滤波系统设计奠定了理论基础。然后重点研究了因散经验模式分解(EEMD)检测算法,确定它作为本课题APF的谐波检测算法。该方法针对传统的经验模式分解(EMD)算法的模式混叠问题,提出了在筛分过程中加入高斯白噪声频谱的解决方案,为算法的IMF解析过程中的时域分布提供了一致的参考结构。为了验证EEMD算法的正确性,利用Matlab/Simulink做了仿真实验,实验表明EEMD算法不仅在筛分过程中去除了模式混叠问题,不仅能准确、有效地提取电流信号的基波和谐波分量,而且与传统检测算法的性能相比较,算法的实时性、有效性等性能优于这些传统检测算法。最后,在理论分析和仿真研究基础上,设计了基于TMS320F2812 DSP控制的并联混合有源电力滤波器,对其软硬件构成进行了详细的介绍,并对有源电力滤波系统进行了实验研究,实验结果表明,所设计的并联混合有源电力滤波系统能很好地抑制谐波,具有良好的准确性和有效性,且即使当负载电流突变时,补偿电流也可以很好地跟随,与基于传统谐波检测算法的APF系统相比较,补偿效果的实时性要好很多,实现了能够实时有效地跟踪补偿非线性非平稳电网电流的目的,从而验证了论文工作方案的可行性和有效性。
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