中高壓系統(tǒng)并聯(lián)型混合有源電力濾波器研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)中非線性負(fù)荷的大量增加，由此帶來的諧波危害和治理問題日益受到關(guān)注?；旌嫌性礊V波器（HAPF）利用無源濾波器（PPF）為有源電力濾波器（APF）分壓或分流以減小對(duì)APF容量的要求，同時(shí)利用APF控制靈活的特點(diǎn)彌補(bǔ)PPF補(bǔ)償性能的缺陷，是當(dāng)前APF研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向，并且在中高壓大容量的諧波治理中有著廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞中高壓系統(tǒng)諧波治理的問題，主要從以下幾方面開展研究并取得了如下成果：（1）全面比較了當(dāng)前各種混合有源電力濾

2、波器技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，選取了APF承受基波電壓和電流都較小的串聯(lián)諧振注入式HAPF方案作為本文的研究重點(diǎn)。通過建立HAPF系統(tǒng)基于瞬時(shí)值的線性微分方程組，進(jìn)行線性代數(shù)坐標(biāo)變換的方法，分析了HAPF的單相等效電路與三相電路在暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)條件下的等價(jià)性。（2）本文提出了C型HAPF方案，其中的APF不承受基波電壓、電流，且只負(fù)擔(dān)部分諧波電流，直流側(cè)電壓與系統(tǒng)電壓之比較低，因而容量可進(jìn)一步減小，有利于工程實(shí)現(xiàn)（該方案正在申請(qǐng)中國發(fā)明專

3、利，專利申請(qǐng)?zhí)枺?3128234.2）。論文研究了兩種用于C型HAPF的控制方法：即同時(shí)檢測(cè)網(wǎng)側(cè)電流和負(fù)載電流的復(fù)合控制方式，以及只需要檢測(cè)網(wǎng)側(cè)電流的指定消諧控制方式，并分析比較了這兩種方式的濾波效果和響應(yīng)速度。（3）本文針對(duì)二階HAPF設(shè)計(jì)了兩種復(fù)合控制方法：即精確對(duì)消特定次數(shù)諧波的復(fù)合控制方法，和采用兩個(gè)一階滯后環(huán)節(jié)串聯(lián)來近似二階積分的復(fù)合控制方法。論文采用了通過使APF發(fā)出特定相位的基波電流來實(shí)現(xiàn)其直流側(cè)電壓的閉環(huán)控制策略，并推導(dǎo)

4、了控制系統(tǒng)近似數(shù)學(xué)模型。本文還設(shè)計(jì)了一種電壓源型逆變器輸出電流波形控制方法，即用狀態(tài)反饋環(huán)節(jié)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)依靠重復(fù)控制器提高輸出電流的跟蹤精度。（4）當(dāng)HAPF和容性負(fù)載并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，論文以二階HAPF為例，詳細(xì)分析了在多種接線方式下發(fā)生諧振的可能性，并設(shè)計(jì)了在可檢測(cè)電流量受到限制的條件下抑制并聯(lián)諧振的控制方法，同時(shí)指出對(duì)于諧波電壓源，由于并聯(lián)型有源電力濾波器的固有缺陷，要想改善幅頻特性，需要大幅增加APF的電流容量。（5）本文針