论文部分内容阅读
日益增多的电力电子器件和非线性负载使电力系统电能质量受到谐波影响,谐波的存在会给发电、输电、用电设备带来问题,而人们对电能质量的要求越来越高,因此治理谐波、提高电能质量刻不容缓。有源电力滤波器作为一种动态的谐波治理设备成为大家的研究热点,本文主要对主电路参数、自适应谐波检测算法、软件锁相环等方面对有源电力滤波器做了深入研究,并利用仿真和实验对所采用的谐波检测算法和控制方案进行了验证。首先对谐波的危害进行了分析,查阅文献,对有源电力滤波器的发展以及工作原理进行了介绍,并对近年来的主要研究方向进行了总结,对不同研究方向进行了简单介绍,针对研究热点,确定了本文的研究方向;建立了有源电力滤波器的数学模型,并对不同坐标系下的数学模型的应用进行了说明;通过理论分析和计算对有源电力滤波器的主电路元器件的参数进行了探讨,为之后的仿真和实验平台的搭建提供理论支撑。然后针对目前定步长自适应谐波检测算法无法兼顾检测精度和快速性的缺点,根据数学理论对现有的自适应算法进行改进,利用带有自适应增益的动态步长进行迭代计算,使得在保证检测精度的基础上还能维持较高的动态响应能力,对改进的自适应谐波检测算法进行了仿真和DSP实验,验证了算法的有效性。针对平台之前采用的基于过零点的锁相方法的缺点,研究了软件锁相环的原理和实现方法,并对软件锁相在三相不平衡和电压畸变情况下的性能进行了分析,本文采用滤波器来对干扰进行滤除,对改进的软件锁相算法进行了仿真和实验研究;本文采用基于dq旋转坐标系的控制方案,对dq坐标系下的控制进行了详细介绍,并对其稳定性进行分析;对常用的空间矢量调制算法的工程实现进行了简要介绍,并对控制系统的硬件和软件进行了设计。最后,针对本文采用的谐波检测算法和控制方案,对有源电力滤波器系统整体进行了仿真和部分实验研究,验证了本文采用算法的有效性。