基于软开关技术的并联型有源电力滤波器的研究

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各种电力电子产品在现代工业的广泛应用,促进了工业的发展,但也给电网带来了严重的谐波污染。由此,有源电力滤波器孕育而生,作为一种抑制谐波的装置,它在谐波补偿方面效果显著,能够实时的并一次性补偿基波频率以外的所有频率范围内的谐波成份。本文以治理电网的谐波污染为目的,并且详细地研究了并联型有源电力滤波器,而且希望可以完善它的性能,从而考虑将软开关技术加入到有源电力滤波器的逆变电路中,从而使有源电力滤波器的适用更大的功率系统之中。首先,笔者认真研究了并联型有源电力滤波器的结构模型和工作原理,并且将对其划分成三个组成部分,逐一进行研究。在本文中,谐波检测与运算部分的谐波算法采用i_p-i_q法;控制与驱动部分采用电流滞环和空间矢量相结合的控制策略;至于主电路部分,考虑到增大有源电力滤波器的容量和开关频率,决定加入软开关技术,在原有主电路的基础上进行拓扑。然后分析软开关的一个周期中,主开关管上的电压及脉冲变化情况,画出对应电路图,列出微分方程,从而计算得到主电路的元件参数。然后,以上的理论基础为有源电力滤波器硬件和软件系统的搭建提供了设计思路,考虑采用以DSP处理器为核心的控制系统为出发点,在实验室逐步搭建模拟低压系统。并且在CCS环境中编写软件程序,其中包括软开关的中断子程序,最后进行了调试。最后,为了检验设计的准确性和可行性,在MATLAB软件上建立整个系统的仿真模型,然后通过电容上电压波形、A相负载电流的波形等仿真结果的查看,证实了本系统设计所选择的的算法、软开关技术思路是可行的。
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