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LC串联的混合型有源电力滤波器的研究

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 混合型有源电力滤波器历史及发展现状

1.3 有源电力滤波器的分类及基本工作原理

1.4有源电力滤波器的谐波电流检测方法

1.5有源电力滤波器的电流控制方法

1.6 本文所做的主要工作

2 混合型有源电力滤波器的主电路设计

2.1 混合型有源电力滤波器的分类

2.2混合型有源电力滤波器的工作原理

2.3 LC滤波器谐振频率

2.4直流侧电压参数设计

2.5 LC滤波器的参数设计

2.6 本章小结

3 混合型有源电力滤波器控制策略的研究

3.1混合滤波器的控制方法

3.2基于5次谐波电流前馈控制的电流双闭环控制

3.3滤波特性比较

3.4 直流侧电压的控制

3.5 本章小结

4 仿真及结果分析

4.1仿真与分析

4.2本章小结

5 实验结果与分析

5.1 实验平台概述

5.2 实验结果分析

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

有源电力滤波器(Active power filter,APF)是一种用于动态谐波治理和无功补偿的新型电力电子装置,能够克服无源滤波器等传统的谐波抑制方法的缺点,可灵活的对谐波进行补偿,因此在电力系统中备受关注。它的各种拓扑结构也有过很多的研究,但是单独使用的有源电力滤波器对装置的容量要求较高,故不能在大容量场合提供有效的解决方案。
  针对有源电力滤波器成本高的缺点,研究将无源滤波器和有源滤波器结合起来的混合型有源电力滤波器。新型拓扑结构既弥补了无源滤波装置的固有缺陷,又能充分发挥有源滤波器的优势,相比较于传统的有源滤波器,可以有效的降低有源部分的容量,成本也得到大大降低,能以较低的容量应用于大容量场合,因此该新型拓扑的研究具有重要的工程意义。
  无源滤波器采用单调谐LC滤波器,调谐次数确定为7次调谐,LC滤波器与有源滤波器串联之后直接并联在电网上,通过LC滤波器来承载大部分的基波电压,使得APF上不再承受全部的基波电压,从而降低APF的容量。
  在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型对以上内容进行仿真验证。仿真结果表明新型拓扑既可以满足谐波补偿要求,同时降低了APF的容量。在变频器实验平台上进行混合型有源电力滤波器系统的实验,进行软硬件联合调试,对仿真算法进行验证。实验结果与理论及仿真都一致。

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