混合型有源电力滤波器的应用研究

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目前普遍采用无源滤波器补偿大功率工业负载产生的谐波电流,优点是结构简单,易于实现,价格低廉;但是其滤波效果受电网阻抗的影响较大,当LC参数发生变化时,滤波效果将大大下降。单纯的有源滤波器又有价格昂贵难以普及应用的缺点。混合有源电力滤波器做为上述矛盾的解决方案,不仅能够改善无源滤波器的滤波性能,防止无源滤波器与电网、负载产生谐振,而且其有源部分的容量很小,造价低廉,具有广阔的应用前景。 首先,论文对目前几种有源电力滤波器的拓扑结构和工作原理做了研究分析,比较了无源滤波器、单纯有源电力滤波器和混合型有源电力滤波器各自应用的优缺点,分析了不同的混合滤波结构直流侧电压、容量等各方面的差异,然后确认了一种LC无源滤波器与有源滤波器整体串连后再与电网并联的混合结构做为本文的研究对象。 其次,论文对谐波检测方法和控制策略做了对比研究。分析研究了pq检测法和ip-iq检测法各自优缺点。针对ip-iq检测法在电网三相电压畸变且不对称的情况下,由于锁相环的影响,无法精确检测出系统的基波无功电流,从而无法正常补偿系统无功的缺点,研究了一种新型改进ip-iq检测方法,可以有效检测出系统的基波无功电流和谐波电流。同时,分析研究了滞环电流控制方式和三角波比较控制方式的原理和特点。 然后,经过理论分析,给出了混合型有源滤波器各个部分的参数设计原理,并以此设计了实验参数用于验证系统补偿谐波和无功的有效性。 最后,对混合型有源滤波器各部分及其整体性能进行了仿真分析,验证了本文采用的整体结构和改进型检测方法的优越性;并在此基础上设计了基于微处理器DSP(TMS320LF2812)和微控制器ARM(LPC2214)的混合滤波器的核心装置,给出了系统的硬件和软件设计流程,为系统的下一步应用打下了基础。
其他文献
针对电力系统调度自动化系统的运行现状,本文引入了电网智能决策支持系统(又称“调度机器人”)的思想,提出了一个面向地区电网智能调度系统的、基于统一广域数据信息平台的故