文档介绍：中山大学
硕士学位论文
电力谐波有源滤波控制器的优化设计与实现
姓名:顾强
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:陈云洽
20040508
要摘究,在此基础上,提出了一套电力谐波有源滤波控制系统的软硬件解决方案。论文深入分析了瞬时无功功率理论中时延最大部件一一低通滤波器,通过建模仿真,优化设计,减小了低通滤波器时延,提高了谐波电流检测精度和速度。器中应用。在对系统细致分析和划分的基础上,研制了基于功能、电网参数检测和无源投切部分。系统具体实现过程中注意新器件、新技术的运用,简化前向采样通道的设计,提高了采样指标。采用硬件锁相倍频、优化设计了电网电压相位同步电路。为保证系统自身运行安全,还设计了保护和报警本文对电力谐波有源滤波的检测理论、补偿方法等进行了较深入的分析研在逆变器补偿电流的跟踪控制技术上,探讨了空间矢量方法在电力谐波有源滤波平台的有源滤波控制系统。利用看蟮拇砟芰吐呒可重构的灵活性,完成疍采样和有源滤波模块。饕8涸鹣低掣ㄖ论文最后对整个系统做了仿真实验,实验结果证明了本系统设计的可行性和正确性,并指出有待继续探讨的问题。关键词:有源电力滤波,瞬时无功,,,功能。蛒
:.鷗,篈瑃甅·.;甅現珼琣,、琁..,,甌
第卤尘昂脱芯磕谌电力谐波问题的提出课题研究的意义电力是现代社会生产和生活最主要的直接能源,因此电能质量一直为人们所重视。理想的公用电网提供的电压应该具有单一而固定的正弦频率和规定的电压幅值。随着现代社会的飞速发展,各种电力电子装置在工业、交通、家庭中的得到越来越广泛的应用。整流器、变频调速装置、电弧炉等等各种非线性电力负荷的波问题。信系统、电子设备产生严重干扰。虽然谐波问题由来已久,但直到近二、三十年,随着电力系统的谐波问题日准和规定。有关谐波问题的研究可以划分为以下四个方面:巢ǖ牟钩ズ鸵种疲在我国,电力谐波的危害性一直认识不足,从八十年代开始,随着电气化铁路的快速发展,化工、冶金等工业部门中大量应用电力设备,使得电力系统的谐波问题日益严重,这一问题的研究才开始真正重视起来。年国家技术监督大量增加,造成了电力系统中电压、电流波形的严重畸变,这就产生了所谓的谐电力系统的谐波会使电网产生附加的谐波损耗,降低了电力系统设备效率,影响电力设备的正常使用和安全,缩短设备的使用寿命,甚至毁坏用电设备,还有可能诱发电气谐振,对电力系统本身的安全运行造成严重危害。电网还会对通趋严重,人们才对电力谐波问题予以充分重视。由于其危害严重性,当前己把这类问题与现代工业发展所带来的环境污染相类比,称为“谐波污染”。目前不少国家和学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标胄巢ㄓ泄氐墓β识ㄒ搴凸β世砺鄣难芯浚巢ǚ治鲆约靶巢ㄓ跋旌臀:Φ姆治觯胄巢ㄓ泄氐牟饬课侍夂拖拗菩巢ū曜嫉难芯俊局颁布了《电能质量一公用电网谐波》疶猒墓冶曜迹⒂年抡绞凳帽曜嫉恼桨洳几杓菩巢瞬ㄗ爸锰峁┝艘谰荨目前国内一些单位采用的固定谐波吸收回路的谐波抑制方法,无法随着负载
论文的主要研究内容特性即电网特性的变化而自动跟踪处理,无法实现谐波的最佳控制,也不可能研制成产品普遍推广。因此电力系统谐波实时监测和控制设备的研制,有着十分重要的现实意义和广泛的应用价值。电力谐波滤波器分无源滤波器和有源滤波器两大类。无源滤波器特性受电网阻抗和运行状态影响很大,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,使滤波器过载甚至烧毁。此外,它只能补偿固定频率的谐波,方法具有很高的适应性,对频率、幅值变化的谐波均能自动跟踪补偿。其能够克服传统无源滤波器的种种缺点,被认为是解决电力系统中具有暂态和冲击特性的无功,谐波及三相不平衡等问题最具前途的方法之一。谐波的高精度实时分析,并可控制有源滤波执行电路,对电网中的电流进行实时论文的主要研究内容包括以下几个方面:本文采用新型器件,提高了系统采样精度。咚俚目刂啤⑿畔⒋硐低成杓蒲芯采用以为核心的控制系统,充分利用两者各自的优点,使系统功有源滤波器基本原理是检测补偿对象谐波电流,而后通过补偿装置产生与谐波电流大小相等,方向相反的补偿电流,使得已补偿的对象只含基波分量。这种论文的主要工作是组建一个高速灵活的电力谐波有源滤波控制系统。以为核心,利用看蟮目刂啤⒓算功能和的大规模可编程逻辑阵列的灵活性,实现对电力系统中电压、电流谐波补偿,改善电能的质量。巢ǖ缪埂⒌缌餍藕诺淖既诽崛因为系统是工作在电力环境中,采样通道需要在高压大电流背景噪声下工作,因此采样电路在保证采样位数精度的前提下,抗干扰能力要强,要简单可靠。能模块化,增强系统处理能力,解决了系统实时响应速度问题。醵趟彩蔽薰β世砺壑械屯瞬ㄆ鞯氖毖本文工作是基于瞬时无功功率理论的,该理论中时延最大的环节是低通滤波补偿效果也不甚理想。的蚗腦
器。因此优化低通滤波器