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无谐波检测的并联混合型有源电力滤波器研究

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第1章 绪论

1.1谐波的产生及其危害

1.2 混合型电力滤波器现状

1.3 混合型电力滤波器及结构形式

1.4 有源电力滤波器PWM控制技术

1.5 本文所做工作

第2章 有源电力滤波器及无谐波检测控制方法研究

2.1 有源电力滤波器基本工作原理

2.2 并联混合型电力滤波器数学模型

2.3 电网电流控制与负载电流控制的等效性

2.4 基于电网电流控制的无谐波检测控制方式研究

2.5 本章小结

第3章 有源电力滤波器数字锁相环控制研究

3.1 锁相环技术的发展和应用

3.2 锁相环的工作原理及其数学模型

3.3 三相数字锁相环的数学分析

3.4 数字锁相环的仿真及实验波形

3.5 本章小结

第4章 系统硬件和软件设计

4.1 三相并网逆变器主电路设计

4.2 控制系统的设计

4.3 无源滤波器的研究

4.4 软件设计及其实现

4.5 本章小结

第5章 仿真与实验研究

5.1 引言

5.2 仿真分析

5.3 整机系统的实验研究

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

作者简介

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摘要

电网的非线性负载、感性负载等向公用电网注入大量谐波和无功功率,给公用电网的质量造成严重污染,既影响电力系统自身的正常运行,又对周围的通信系统和电子设备产生严重的干扰,因此消除谐波具有现实的实际意义。
  本文研究了并联型有源电力滤波器和无源滤波器并联的混合型电力滤波器。在论述混合型电力滤波器结构形式及发展现状基础上,首先分析了有源电力滤波器的工作原理,建立了并联混合型电力滤波器的数学模型和电路模型,对有源电力滤波器交、直流侧能量的传递进行了分析。
  在上述分析基础上,开展了基于电网电流控制的无谐波检测控制方式研究,通过d-q变换实现系统控制,同时分析了该控制方式与传统控制方式的等效性及其优点。开展了数字锁相技术,建立了三相锁相环的数学模型,并采用 Matlab进行了仿真。设计了无源滤波器,并对只有无源滤波器、混合型电力滤波器进行了对比仿真研究。
  为了验证该控制方案的有效性,搭建了有源电力滤波器实验系统。系统包括三相逆变主电路、以DSP TMS320LF2407A为核心的控制电路、驱动电路、检测电路等几部分。进行了软件编程与调试,完成了锁相实验、三相逆变器并网实验、有源滤波器谐波补偿实验。
  仿真和实验研究结果表明,本文研究的无谐波检测的并联型有源电力滤波器能够起到补偿电流谐波的作用。

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