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【6h】

基于并联混合型有源电力滤波器对谐波抑制的研究

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摘要

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文的主要研究工作

2 改进式并联混合型有源滤波器拓扑结构及原理分析

2.1 有源电力滤波器的基本原理

2.2 有源电力滤波器的拓扑结构

2.3 改进式并联混合型有源电力滤波器的工作原理

2.4 本章小结

3 谐波检测

3.1 谐波检测现状

3.2 基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法

3.3 锁相环设计及性能分析

3.4 谐波检测电路设计及仿真

3.5 本章小结

4 改进式并联混合型有源电力滤波器的系统设计和控制策略

4.1 无源部分参数设计

4.2 主电路结构选择与参数设计

4.3 附加电感的设计

4.4 混合型滤波器的控制方法

4.5 本章小结

5 改进式并联混合型有源电力滤波器仿真分析

5.1 系统结构

5.2 系统仿真

5.3 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

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摘要

随着科学技术的突飞猛进,大量电力电子器件得到广泛应用,成为电网谐波的主要来源,导致了日益严重的电网谐波污染。在谐波治理上,采用有源电力滤波器或是无源滤波器都能够抑制谐波,但是由于各自的缺陷,发展受到了一定的限制;而混合型有源电力滤波器不仅有效克服了它们各自的缺点,实现了优势互补,还能有效降低有源电力滤波器的容量,在谐波治理的实际应用上具有更好的发展前景。
  本文首先对不同拓扑结构的有源电力滤波器进行了详细分析,在比较分析的基础上,使用改进式并联混合型滤波器;通过建立数学模型,分析比较了在三种不同检测控制方式下的性能,采用了检测负载侧电流的控制方式;再次,在谐波检测方法上,在比较了基于瞬时无功功率p-q和ip-iq方法的基础上,本文采用了基于瞬时无功功率的ip-iq的检测方法,从而更好地实现了实时动态检测;最后本文对选用的电路拓扑结构、控制策略以及检测方法进行了建模与仿真,并得出相应结论。
  通过仿真,可以得出:①仅通过无源滤波器抑制谐波,能够滤除大量的谐波,其谐波畸变率由原来的24.64%降至5.19%;②当采用混合型滤波器时,效果更好,谐波畸变率能够进一步降至3.24%;③即使是在电压发生畸变或负载发生突变的情况下,谐波也能得到有效抑制,其畸变率分别降至3.26%和3.05%。由此可见,采用改进式并联混合型有源电力滤波器能够更好地抑制谐波,从而能大大提高电网的供电质量,具有较高的实际应用和推广价值。

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