一種高性能電力有源濾波器設(shè)計.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，大量新型電力電子設(shè)備在電力傳輸、制造加工、羅軌道交通等行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用，同時也給電網(wǎng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染，引起了一系列用電質(zhì)量問題，嚴(yán)重地危害了電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。此外，諧波的存在限制了功率因數(shù)的進(jìn)一步提高，造成了電網(wǎng)容量的巨大浪費(fèi)。基于電力電子技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)和先進(jìn)控制理論的電力有源波器可對諧波行動態(tài)精確補(bǔ)償，被視為解決諧波污染的最有效和最具潛力的裝置。 本文首先分析了目前工業(yè)用戶兩種主要諧

2、波源，整流負(fù)載和交流電弧爐負(fù)載，說明了諧波產(chǎn)生機(jī)理。對三相整流諧波源在穩(wěn)態(tài)載情況下進(jìn)行了分析和研究，給出了輸入電流諧波THD跟電路參數(shù)關(guān)系的解析式。其次對電弧爐負(fù)載產(chǎn)生諧波的機(jī)理、特點以及阻抗特性進(jìn)行了分析。 目前的電力有波濾波器一般采用雙閉環(huán)反饋控制，其中的PI參數(shù)的設(shè)計一直是影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、精確性的關(guān)鍵技術(shù)。本文首先對經(jīng)典的利用傳遞函數(shù)波特圖來獲取PI參數(shù)的設(shè)計方法進(jìn)行了分析和仿真，在電流環(huán)和電壓環(huán)解耦控制情況下，分別

3、設(shè)計各自的PI參數(shù)。然后著重研究基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的智能索PI參數(shù)的方法，并與前一種PI算法進(jìn)行了對比。仿真結(jié)果表明，電力有源濾波器模型利用該智能搜索算法，可以自動實理參數(shù)優(yōu)化，減小系統(tǒng)的電壓超調(diào)和電流沖擊，從面提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了開關(guān)器件容量的浪費(fèi)。 有源濾波器是一種以變流器為基礎(chǔ)的硬件平臺和雙閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的集成，無論是軟件算法的選擇還是硬件參數(shù)設(shè)計都對系統(tǒng)性能具有重要影響。所以本文不僅給出了主要硬件參數(shù)的計算方法和工