【摘 要】
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在现代科技取得突飞猛进,尤其在电力电子技术的大量普及的背景下,大功率设备、非线性负荷得以广泛应用,极大地提高了生产力,但也导致配电网面临着越来越严重的问题。尤其在电流不平衡和谐波污染问题上表现得更加突出,严重的降低了电流质量。针对此种现象,本文提出基于配电网的无源型电能质量综合治理装置。无源型电能质量综合治理装置旨在解决三相电流不平衡和谐波污染问题,本文首先针对配电网提出了基于三相四线制的“无源型
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在现代科技取得突飞猛进,尤其在电力电子技术的大量普及的背景下,大功率设备、非线性负荷得以广泛应用,极大地提高了生产力,但也导致配电网面临着越来越严重的问题。尤其在电流不平衡和谐波污染问题上表现得更加突出,严重的降低了电流质量。针对此种现象,本文提出基于配电网的无源型电能质量综合治理装置。无源型电能质量综合治理装置旨在解决三相电流不平衡和谐波污染问题,本文首先针对配电网提出了基于三相四线制的“无源型”电能质量综合治理装置的拓扑结构,其由电流不平衡补偿器和无源滤波器两部分构成。通过对电流不平衡补偿器进行理论分析介绍其工作原理,推导电流不平衡补偿导纳的数学表达式,建立其与晶闸管触发角的关系。针对谐波污染问题,提出了一种新型的针对多次谐波的无源型滤波结构,并对其工作原理和参数设计进行推导说明。其次,本文使用了基于瞬时无功功率的ip-iq电流检测算法。为使其满足三相四线制测量的要求和解决电压不对称的问题,对其进行了改进,通过将基波正序分量与偏差角度相结合,以此得到同步信号,降低电压不对称所导致的检测误差,有效的检测电流的基波分量和谐波分量。结合所设计的目标,对无源型电能质量综合治理装置进行参数配置,并通过Simulink对无源滤波结构、电流检测算法、以及整套无源型电能质量综合治理装置进行仿真分析,得出其特点并验证其有效性。最后,给出以DSP为控制核心的硬件电路设计,在实验室条件下搭建了验证平台,成功的将系统的三相不平衡度降至1.4%,降低谐波含量至3.1%,提升功率因数为0.99,满足电流质量的要求,证明此无源型电能质量综合治理装置的工作能力。
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