有源電力濾波器的諧波檢測(cè)及控制算法的研究.pdf

1、隨著非線性電力電子器件如整流器、逆變器、各種開關(guān)電源等設(shè)備廣泛應(yīng)用在電網(wǎng)中，電網(wǎng)中產(chǎn)生大量的諧波，電網(wǎng)中的電壓以及電流波形發(fā)生畸變，這些諧波不僅浪費(fèi)能量，而且嚴(yán)重影響用電設(shè)備和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。有源電力濾波器（APF）作為一種抑制諧波以及補(bǔ)償無功的新型設(shè)備，憑借其全頻補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)抑制等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前電能質(zhì)量治理的重要手段之一。
　　本文以有源電力濾波器為研究對(duì)象，對(duì)其諧波電流檢測(cè)算法、電流跟蹤控制算法進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對(duì)基于PI+重復(fù)控

2、制的電流環(huán)閉環(huán)控制做了比較詳細(xì)的研究。
　　本文介紹了有源電力濾波器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理，并推導(dǎo)出APF的數(shù)學(xué)模型。APF諧波檢測(cè)算法主要有Fourier變換法、瞬時(shí)無功功率法、d-q-0坐標(biāo)變換法等，這些諧波檢測(cè)算法都有很好的檢測(cè)的結(jié)果，在半個(gè)工頻周期內(nèi)，快速的檢測(cè)到諧波電流，并在一個(gè)工頻周期t=0.02s內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定；有源電力濾波器傳統(tǒng)的控制方式有滯環(huán)比較控制、三角波比較控制、PI控制以及重復(fù)控制等，通過分析傳統(tǒng)控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)

3、、單純PI控制和單純重復(fù)控制在有源電力濾波器中的局限性，提出了一種將PI控制與重復(fù)控制并聯(lián)的控制方法，根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在Matlab軟件中通過Simulink模塊搭建了APF的仿真模型，對(duì)純PI控制、純重復(fù)控制以及PI+重復(fù)控制進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文控制方法的可行性。
　　本文最后通過有源電力濾波器硬件平臺(tái)對(duì)本研究提出的控制方法進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果可以看出，補(bǔ)償之前負(fù)載側(cè)電流諧波畸變率為28.7％，5次和7次諧波都非常高，