隨著電力電子技術的飛速發(fā)展,越來越多的電力電子裝置被應用到各個領域,給電網(wǎng)注入了不可忽視的無功以及諧波電流。 本文首先介紹了諧波的概念和諧波的危害,闡述了諧波問題研究的必要性和緊迫性,并對諧波抑制的方法作了簡單的介紹。并在此基礎上,通過對有源濾波器和無源濾波器各自的優(yōu)缺點以及有源濾波器裝置的結構、原理的分析,提出了基于DSP控制器的三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器裝置的設計方案。 并聯(lián)有源電力濾波器主電路設計是核心環(huán)節(jié)之一。本文在三相三線并聯(lián)型有源電力濾波器數(shù)學模型的基礎上,通過對采用空間矢量調制的有源電力濾波器的工作過程的研究和分析,揭示了主電路各參數(shù)之間的相互關系。根據(jù)瞬態(tài)電流跟蹤指標的要求推導出并聯(lián)APF輸出電感的估算公式?;趯﹄娏鞲櫿`差矢量的度量,推導出直流側電容電壓臨界值表達式。詳細介紹了輸出濾波器參數(shù)的設計方法。 實時、高精度的諧波檢測是有源電力濾波器的重要部分。本文詳細地介紹了瞬時無功功率理論,選擇檢測負載電流的方式以提取諧波。提出了用滑窗迭代作為低通濾波的數(shù)字算法,以快速分離負載電流中的基波分量得到諧波指令。以全數(shù)字控制為重點,對電流環(huán)的數(shù)字控制方式,包括數(shù)字PI調節(jié)器的設計做出了比較詳細的分析。 本文用MATLAB/SIMULINK中的電力系統(tǒng)模塊對有源電力濾波器進行了動態(tài)仿真研究。仿真結果表明這種拓撲結構的有源電力濾波器對電力系統(tǒng)中的諧波抑制具有較好的效果。 在理論分析和仿真研究的基礎上,設計了基于TMS320LF2407A控制的并聯(lián)型電力有源濾波器,對其控制系統(tǒng)硬件構成進行了詳細的介紹。研制了實驗樣機,對并聯(lián)型電力有源濾波器進行了初步的實驗研究。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著功率開關器件的進步,大量的電力電子變流裝置在國民經(jīng)濟各領域獲得了廣泛應用,但是這些變流裝置大部分都需要整流環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的不控整流或相控整流存在網(wǎng)側功率因數(shù)低、電流畸變嚴重等缺點。PWM整流器可實現(xiàn)正弦的網(wǎng)側電流、單位或可調的功率因數(shù)、能量的雙向流動,是一種真正意義上的“綠色環(huán)?!彪娏﹄娮友b置。PWM整流器可分為電壓型PWM整流器(Voltage—SourceRectifier,VSR)和電流型PWM整流器(Current—SourceRectifier,CSR)。CSR具有直接控制輸出電流、動態(tài)響應快、限流能力強等特點,在一些中、大功率應用場合,較之VSR,在經(jīng)濟和技術上更具優(yōu)勢。 本文針對電網(wǎng)電壓平衡、不平衡情況、多模塊直接并聯(lián)幾個方面,對三相CSR及其控制策略展開了深入研究,論文的主要工作和取得的創(chuàng)新性成果如下: 1、在電網(wǎng)電壓平衡情況下,提出了三相CSR的直流電流非線性解耦控制策略和交流電流非線性解耦控制策略,實現(xiàn)了有功功率和無功功率的獨立、解耦控制,獲得了線性的動態(tài)響應。直流電流非線性解耦控制策略是直流電流控制和網(wǎng)側無功電流控制并行的控制策略,具有較快的直流電流響應速度;交流電流非線性解耦控制策略是直流電流(或電壓)控制和網(wǎng)側電流控制級聯(lián)的控制策略,具有結構簡單,便于獨立設計直流和交流控制器的特點。 2、考慮了電網(wǎng)電壓不平衡和濾波器參數(shù)三相不對稱的情況,提出了基于瞬時有功功率調節(jié)的三相CSR的不平衡補償策略,消除了直流電流脈動分量,實現(xiàn)了網(wǎng)側可控的功率因數(shù)和正弦的交流電流;提出了基于滑??刂频慕涣麟娏骺刂撇呗裕喕丝刂破鹘Y構,實現(xiàn)了對網(wǎng)側電流的無差跟蹤。 3、建立了多模塊直接并聯(lián)CSR的環(huán)流模型;對任一并聯(lián)模塊,提出了總直流電流控制器外加2個均流控制器的直流側控制器結構,保證了流過各模塊上、下橋臂的電流均相等,并且各模塊僅共享總直流電流控制器輸出信號,最大可能地保證了各模塊控制的獨立性。 4、建立了三相CSR實驗系統(tǒng),進行了初步的實驗研究。
上傳時間: 2013-04-24
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世界能源危機和環(huán)境惡化促使開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類當前的首要任務。而隨著太陽能電池和電力電子技術的不斷進步,光伏發(fā)電技術和產業(yè)不僅是當今能源的一個重要補充,更具備成為未來主要能源的潛力。當前,光伏發(fā)電不斷向低成本、高效率和高功率密度方向發(fā)展,太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 @@ 本文主要工作是研究一種光伏發(fā)電并網(wǎng)/獨立雙模式逆變器的控制策略,這種逆變器不僅可靠性好,而且能提高可再生能源利用率。文章對光伏發(fā)電應用形式和并網(wǎng)逆變器的分類進行了闡述,綜合考慮可靠性、工作效率和成本,選擇兩級全橋結構逆變器作為研究對象,該拓撲結構多應用于小型并網(wǎng)逆變器。 @@ 通過分析比較各種電流控制方式,選擇單極性SPWM控制方式來產生本文逆變器控制信號。根據(jù)系統(tǒng)具體情況,在不同的運行模式下應用不同的控制策略。并網(wǎng)運行時,電網(wǎng)決定逆變器的輸出電壓,逆變器看作電流源,采用電流雙閉環(huán)控制輸出電流;獨立運行時,逆變器采用電流電壓閉環(huán)控制輸出電壓。并利用MATLAB Simulink對兩種模式下工作的單相和三相逆變器進行仿真。依據(jù)瞬時無功理論,提出一種應用在三相電路的軟件鎖相環(huán),仿真結果顯示該鎖相環(huán)鎖相效果良好。 @@ 雙模式逆變器在兩種模式間切換的時候,容易對負載、電網(wǎng)和電源本身造成沖擊和干擾,需要采取有效的切換控制方法來減少這種影響。本文詳細分析了獨立模式和并網(wǎng)模式之間切換過程,并對不同的切換順序進行比較,并給出一種兩種模式間無縫切換的控制方法。利用MATLAB Simulink對單相和三相逆變器兩種模式間切換過程進行建模仿真,結果證明了這種模式切換方法的可行性。 @@ 介紹了以DSP(TMS320F2812)為核心的控制電路,并對部分硬件設計進行了分析,給出了部分軟件流程圖。 @@關鍵字:光伏發(fā)電系統(tǒng);逆變器;并網(wǎng)運行;獨立運行;無縫切換
標簽: 太陽能光伏發(fā)電 雙模式 逆變器
上傳時間: 2013-04-24
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隨著“節(jié)能環(huán)保”概念的提出,以解決電力緊張,環(huán)境污染等問題為目的的新能源利用方案得到迅速的推廣,使得分布式發(fā)電備受關注,即將成為世界各國重要的發(fā)電形式。帶有分布式電源的配電網(wǎng)及電力電子裝置的大量應用致使電能質量下降,如何將分布式發(fā)電系統(tǒng)的能量回饋至電網(wǎng)的同時有效改善電能質量是一個重要的問題,因此在分布式發(fā)電系統(tǒng)中起電能變換作用的逆變器成為研究的一個熱點。本篇主要以電壓型并網(wǎng)逆變器為研究對象,對并網(wǎng)逆變器的拓撲結構、控制策略、參數(shù)的選擇、并網(wǎng)實驗等方面作出了詳細的分析和研究。 首先根據(jù)帶有分布式發(fā)電的配電網(wǎng)的特點提出一種新的諧波治理思路,即將改善電能質量的有源濾波技術結合到分布式逆變電源中,設計一種新型的多功能并網(wǎng)逆變器。用開關函數(shù)法建立了并網(wǎng)逆變器小信號數(shù)學模型,確定了以PI閉環(huán)調節(jié)為核心的復合控制策略,同時為了使輸出電流控制達到更好的效果,采用電網(wǎng)電壓前饋補償方法抵消電網(wǎng)電壓擾動對并網(wǎng)電流的影響;基于瞬時無功功率的id-iq諧波電流檢測算法能精確檢測和分離所需要的有功和諧波分量;基于DSP的軟件鎖相控制算法能實現(xiàn)并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相。 其次對并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件進行了分塊設計:對逆變系統(tǒng)的A/D轉換電路、逆變驅動電路、PWM信號發(fā)生電路等電路進行了詳細地分析和說明。利用DSP主控芯片TMS320LF2407A內部的SCI異步串行通信接口實現(xiàn)了逆變器的人機交互功能,利用其內嵌的CAN控制模塊實現(xiàn)了逆變器的并機通信功能;同時在TI DSP2000的運行環(huán)境下給出控制系統(tǒng)的主程序和周期中斷子程序流程。 最后開發(fā)了以功率器件IPM構成的三相PWM變流橋主電路的多功能逆變電源實驗平臺和相關配套輔助電路,完成了逆變電源的輸出有功功率及消除諧波的實驗并給出了裝置樣機的實物圖以及實驗波形圖。驗證了逆變器工作原理分析的正確性和系統(tǒng)設計思路的可行性。 本文所做工作拓寬了帶有分布式發(fā)電的配電網(wǎng)諧波治理的思路,對推動我國節(jié)能供電、新能源的利用以及改善電網(wǎng)電能質量等方面具有一定的理論意義和較強的實用價值。
標簽: 諧波抑制 分布式發(fā)電 并網(wǎng)逆變器
上傳時間: 2013-06-06
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由于傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的固有缺陷,當單臺電源供電時,一旦發(fā)生故障可能導致整個系統(tǒng)癱瘓,造成不可估計的損失。逆變電源并聯(lián)技術是提高逆變電源運行可靠性和擴大供電容量的重要手段。并聯(lián)技術可以提高逆變電源的通用性和靈活性,使系統(tǒng)設計、安裝、組合更加方便,使可靠性進一步提高。 本文主要研究逆變電源輸出的數(shù)字控制技術,以及逆變電源的并聯(lián)控制策略,以改善逆變電源的輸出性能,提高逆變電源的可靠性,并為分布式發(fā)電系統(tǒng)提供最基本的單元模塊。本系統(tǒng)采用高頻逆變技術,主電路前級采用BOOST升壓,后級采用半橋逆變電路,以TI公司的TMS320F2806DSP為主控核心實現(xiàn)了系統(tǒng)的控制功能。本文主要研究內容如下: 1.首先介紹了當前的適合逆變電源的控制策略,分析了這些控制策略的優(yōu)缺點,介紹了當前的適用于逆變電源并聯(lián)運行的控制策略,并簡單介紹了它們的原理; 2.介紹了逆變電源無線并聯(lián)的關鍵技術,依據(jù)下垂并聯(lián)控制的數(shù)學模型,對并聯(lián)系統(tǒng)的功率下垂特性、功率解耦控制思想等方面進行了詳細的分析; 3.通過對當前逆變電源控制策略的分析、研究,對所選的逆變電源主電路進行數(shù)學建模,設計了逆變電源三閉環(huán)調節(jié)控制器,并通過Matlab仿真工具進行仿真,驗證了該控制策略的可行性; 4.建立了單相逆變電源無線并聯(lián)控制系統(tǒng)的MATLAB仿真模型,并通過仿真實驗對其進行了驗證分析,結果表明:該基于下垂法控制的無線并聯(lián)方案可以使系統(tǒng)實現(xiàn)對輸出有功功率、無功功率和諧波功率的良好控制; 5.采用DSP為主控芯片,設計并制作了單相無線并聯(lián)型逆變電源樣機,給出并聯(lián)型逆變單元輸出濾波電感參數(shù)選擇的工程設計方法和原則,并對上述的三閉環(huán)控制策略進行了實驗測試,實驗結果良好。
標簽: 高頻逆變電源 并聯(lián)控制 策略
上傳時間: 2013-04-24
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作為新一代直流輸電技術,基于電壓源換流器的高壓直流輸電憑借其獨特的技術優(yōu)點取得了飛速的發(fā)展,并已在新能源發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)非同步互聯(lián)、無源系統(tǒng)供電、無功補償?shù)葓龊系玫綄嶋H工程應用。在我國,VSC-HVDC的研究尚處于起步階段。本論文著重開展了VSC-HVDC技術的數(shù)學建模和控制策略的研究。論文的主要工作和取得的創(chuàng)新性成果如下: 1.建立了系統(tǒng)標么值模型,分析了VSC-HVDC的運行原理和穩(wěn)態(tài)功率特性。明確了系統(tǒng)主電路參數(shù)對運行特性的影響,在此基礎上提出了一種功率定義下的換流電抗、直流電壓和直流電容以及頻域下的交流濾波器參數(shù)設計方法。 2.設計了一種基于無差拍控制的VSC-HVDC直接電流離散控制器。針對控制系統(tǒng)存在的VSC電壓輸出能力限制、PI控制器積分飽和現(xiàn)象和離散采樣時間延遲問題,提出了相應的解決方法,推導了其電流內環(huán)控制器與功率外環(huán)離散控制器的設計原則。 3.推導了換流站網(wǎng)側與VSC交流側功率節(jié)點以及換流電抗與損耗電阻上的瞬時功率方程,在此基礎上提出了一種換流站網(wǎng)側功率節(jié)點控制并補償換流電抗與損耗電阻消耗二倍頻功率的不平衡控制策略,設計了該控制策略下的雙序矢量控制器模型。同時針對傳統(tǒng)dq軟件鎖相環(huán)在電壓不平衡時鎖相速度慢的缺點,提出了一種基于前置相序分解的頻率自適應dq鎖相環(huán),提高了不平衡控制算法的動態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)特性。 4.對VSC閥在交流電網(wǎng)低電壓故障下的過流現(xiàn)象進行分析并提出了一種考慮正負序分量影響的指令電流限制器,保證了故障限流效果。分析比較了VSC閥電流裕度穿越法和指令電流限制器穿越法的特性,在此基礎上提出一種結合正負序指令電流限制器與控制模式切換的交流電網(wǎng)低電壓穿越控制方法,從而解決交流電網(wǎng)低電壓故障時系統(tǒng)穩(wěn)定與VSC過流問題。 5.在分析現(xiàn)有VSC-HVDC拓撲的基礎上,從降低電力電子器件直接串聯(lián)數(shù)目、器件開關頻率和簡化主電路拓撲結構三個方面出發(fā),將傳統(tǒng)直流輸電中常用的變壓器隔離式多模塊結構引入VSC-HVDC系統(tǒng),并針對該模塊級聯(lián)式拓撲提出一種系統(tǒng)協(xié)調控制與模塊獨立運行相結合的新型控制策略。針對該拓撲下送端站存在的各模塊直流側電容電壓均衡問題,提出了一種基于有功分量調節(jié)的直流側電壓控制方法。
上傳時間: 2013-06-03
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在能源枯竭與環(huán)境污染問題日益嚴重的今天,風力發(fā)電已經(jīng)成為綠色可再生能源的一個重要途徑。雙饋電機變速恒頻(VSCF)發(fā)電是通過對轉子繞阻的控制來實現(xiàn)的,而轉子回路流動的功率是由發(fā)電機運行范圍所決定的轉差功率,因而可以將發(fā)電機的同步轉速設定在整個運行范圍的中間。如果系統(tǒng)運行的轉差率范圍為±30%,則最大轉差功率僅為發(fā)電機額定功率的30%,因此交流勵磁變換器的容量可大大減小,從而降低成本。該變換器如果加上良好的控制策略,則系統(tǒng)運行將具有優(yōu)越的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運行性能,非常適用于風能這種隨機性強的能源形式。本文對變速恒頻雙饋機風力發(fā)電系統(tǒng)的若干關鍵技術,如空載柔性并網(wǎng)、帶載柔性并網(wǎng)、解列控制、最大功率點跟蹤、電網(wǎng)電壓不平衡運行、低電壓故障穿越等問題進行了深入研究,論文的主要工作如下: 根據(jù)交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電的運行特點,將電網(wǎng)電壓定向的矢量控制方法應用在雙饋發(fā)電機的并網(wǎng)發(fā)電控制上。研究了一種基于電網(wǎng)電壓定向的雙饋機變速恒頻風力發(fā)電柔性并網(wǎng)控制策略,在變速條件下實現(xiàn)無電流沖擊并網(wǎng)和輸出有功、無功功率的解耦控制,建立了交流勵磁發(fā)電機柔性并網(wǎng)及穩(wěn)態(tài)運行的控制模型,對柔性并網(wǎng)及其逆過程的解列分別進行了仿真和實驗研究。 提出了一種以向電網(wǎng)輸送凈電能最多為目標的最大功率點跟蹤控制策略,在不檢測風速情況下,能夠自動尋找并跟隨最大功率點,且不依賴風力機最佳功率特性曲線,提高了發(fā)電系統(tǒng)的凈輸出能力,具有良好的動、靜態(tài)性能。仿真和實驗結果證明了本控制策略的正確性和有效性。 對網(wǎng)側變換器分別進行了幅相控制和直接電流控制策略的研究。結果表明:幅相控制策略簡單實用,可以得到正弦波電流,且波形諧波小,實現(xiàn)了單位功率因數(shù)運行,但響應速度相對較慢;而直接電流控制策略具有網(wǎng)側電流閉環(huán)控制,使網(wǎng)側電流動、靜態(tài)性能得到提高,實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)的不敏感,增強了電流控制系統(tǒng)的魯棒性,但算法相對復雜。 在電網(wǎng)不平衡條件下,如果以傳統(tǒng)的電網(wǎng)電壓平衡控制策略設計PWM整流器,會使系統(tǒng)出現(xiàn)不正常的運行狀態(tài)。為了提高三相PWM整流器的運行性能,本文對電網(wǎng)電壓不平衡情況下三相PWM整流器運行控制策略進行了改進,研究了消除負序電流和抑制輸入功率二次諧波的控制策略,實現(xiàn)了線電流正弦、負序輸入電流為零及總無功功率輸入為最小的目標。 為了提高VSCF風力發(fā)電系統(tǒng)的運行能力,本文對電網(wǎng)故障時雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越控制(LVRT)進行了研究,在不改變系統(tǒng)硬件結構的情況下,通過改變勵磁控制策略來實現(xiàn)LVRT;在電網(wǎng)故障時使電機和變換器安全穿越故障,保持不脫網(wǎng)運行,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著低壓供電系統(tǒng)中感性負荷越來越多,電網(wǎng)對無功電流的需求量急劇增加,為了提高系統(tǒng)供電質量和供電效率,必須對電網(wǎng)進行無功補償。晶閘管投切電容器(TSC)一種簡單易行的補償措施,并已得到廣泛應用。但是長期以來無功補償裝置中的電容器投切開關存在功能單一、使用壽命短、開關沖擊大等不足,這些不足嚴重制約了補償裝置的發(fā)展。因此開發(fā)大容量快速的集多種功能于一體的電子開關功率單元將是晶閘管投切電容器(TSC)技術中長期研究的主要內容,具有很高的實用價值。 首先,本文回顧了投切開關的發(fā)展歷史,并指出它們存在的優(yōu)點和弊端。闡述了晶閘管投切電容器(TSC)的基本工作原理及主電路的組成和實現(xiàn)手段。 其次,提出功率單元的概念,并介紹了它的組成、功能和作用、對功率單元各個組成部分進行研究,主要包括根據(jù)系統(tǒng)電壓和電流選擇晶閘管型號、根據(jù)TSC無過渡過程原理的分析來設計過零觸發(fā)模塊、利用補償電容上的工作電壓波形設計多功能卡上的工作指示電路、故障檢測電路,根據(jù)TSC的保護特點將溫度開關串入到控制信號和冷卻風扇電路,在溫度過高時起到對功率單元的保護作用。然后在理論及設計參數(shù)的基礎上制造功率單元。在已有的TSC補償裝置上對功率單元的性能進行實驗,實驗結果表明,論文所設計功率單元能很好的實現(xiàn)投切電容器的作用,還實現(xiàn)各種保護和顯示功能,提高效率和補償效果。 最后,系統(tǒng)地闡述了功率單元作為集成化開關模塊在無功補償領域的優(yōu)越性,并指出設計中需要完善的地方。
上傳時間: 2013-07-19
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以諧波抑制,無功補償為主要功能的有源電力濾波器的基本理論已經(jīng)成熟,但是市場尚無成熟的諧波有源抑制產品,同時電網(wǎng)諧波問題日益突出,因此需要對有源電力濾波器進行產業(yè)化應用研究。并聯(lián)有源電力濾波器以其安裝、維護方便,成為商用化產品的主流。所以本文針對并聯(lián)有源電力濾波器,展開產業(yè)化應用研究。 本文研究工作首先由如下工程問題引出:并聯(lián)有源電力濾波器在補償辦公樓電氣負載產生的諧波電流時,會出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。辦公樓電氣負載主要是計算機、開關電源、不間斷電源、電壓型變頻器等,這些都是電壓型諧波源.本文以電容濾波型整流電路(電壓型諧波源)的分析作為切入點,基于“分段線性化”方法,對并聯(lián)有源電力濾波器補償電容濾波型整流負載進行了穩(wěn)態(tài)分析,得到系統(tǒng)的電流和電壓波形,進而獲得其頻譜特性。通過本文所述穩(wěn)態(tài)分析方法,可以從理論上理解并聯(lián)有源電力濾波器補償電容濾波型整流負載的工作過程,對有源電力濾波器的應用研究具有重要的理論和實際意義。 本文在分析辦公樓負載電氣特性的基礎上,建立了有源電力濾波器補償容性負載的簡化模型,依據(jù)該模型分析了負載中容性元件的電容值與諧波電流放大之間的關系;為了克服諧波放大現(xiàn)象,本文首先通過負載電流采樣環(huán)節(jié)后加裝濾波器的方式,將電流諧振頻率分量從采樣值中濾除,雖然達到了抑制諧波放大的目的,但是由于延時的引入,使得補償后網(wǎng)側電流畸變率(THD)急劇升高;然后根據(jù)這一思路,采用基于快速傅立葉變換(FFT)的有選擇諧波補償方法將電流諧振頻率分量從負載電流采樣值中濾除,使得系統(tǒng)在諧振頻率處變?yōu)殚_環(huán)控制,使系統(tǒng)穩(wěn)定。經(jīng)過對辦公樓負載的實際并網(wǎng)諧波補償實驗證明基于FFT的有選擇諧波補償方法對于抑制諧波放大是有效的。本創(chuàng)新點的研究工作對于實際工程應用具有參考價值。 為了滿足大容量的諧波抑制要求,本文提出了模塊化有源電力濾波器并聯(lián)補償方案,該方案的特點是模塊化結構及N+1冗余并聯(lián)控制策略、主從總線結構及主機產生、負載電流檢測方案以及并聯(lián)均流策略。主機產生及負載電流檢測是這一并聯(lián)方案的突出特點,體現(xiàn)了本文的創(chuàng)新性工作。本文還對多模塊并聯(lián)系統(tǒng)進行了建模和穩(wěn)定性研究;依據(jù)模塊化并聯(lián)補償方案,在省科技計劃重點項目的支持下,對有源電力濾波器進行產業(yè)化研究,從項目方案、設計、器件選型,樣機調試、滿功率運行及性能檢測、樓宇負載與工業(yè)負載的實際并網(wǎng)實驗,直至工業(yè)樣機定型,對有源電力濾波器的產業(yè)化應用研究起了較大的推進作用,支撐項目目前已經(jīng)有定型的工業(yè)化產品推出。 全文圍繞上述三個方面展開,章節(jié)分排如下:(1)第一章從實際應用角度,總結闡述了有源電力濾波技術在諧波檢測、電流跟蹤控制、拓撲結構三個方面的研究進展;(2)第二章對并聯(lián)有源電力濾波器補償電容濾波型整流負載進行了穩(wěn)態(tài)分析;(3)第三章分析了有源電力濾波器補償容性負載時出現(xiàn)的諧波放大現(xiàn)象,并利用FFT方法使得系統(tǒng)在諧振頻率處變?yōu)殚_環(huán)控制,達到抑制諧波放大的目的;(4)第四章、第五章提出有源電力濾波器模塊化并聯(lián)方案,并詳細說明了模塊化并聯(lián)系統(tǒng)的設計和實驗;(5)第六章對全文進行了總結,并對今后的研究工作進行了展望。
上傳時間: 2013-04-24
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統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)作為一種典型的FACTS裝置,綜合了FACTS元件的多種靈活控制手段,能同時或選擇地控制線路的基本參數(shù)(電壓、阻抗、相角),也可交替地控制線路上的有功和無功潮流,還可獨立地提供可控的并聯(lián)無功補償。因此UPFC被認為是最有創(chuàng)造性,功能最強大的FACTS元件。 首先,本文詳細分析了統(tǒng)一潮流控制器的基本結構和工作原理。采用開關函數(shù)法建立了電壓源型變流器的數(shù)學模型,并推導了統(tǒng)一潮流控制器在abc三相坐標系和dq旋轉坐標系下的數(shù)學模型,該模型考慮到直流環(huán)節(jié)電容儲能的動態(tài)變化過程,從而使其更適合于系統(tǒng)的動態(tài)特性分析。本文討論的UPFC控制采用基于兩相旋轉坐標系下的非線性解耦控制方案,在UPFC的精確模型下具有可快速跟蹤給定值的優(yōu)點,且在dq坐標系下可以實現(xiàn)有功和無功功率的獨立控制;在電容電壓PI調節(jié)中加入電流反饋,使其更接近真實值。 其次,本論文在分析UPFC數(shù)學模型的基礎上建立了UPFC在MATLAB平臺上的仿真模型;然后利用MATLAB建立了三相環(huán)形電力系統(tǒng),將UPFC模型應用到該系統(tǒng)中,著重研究了UPFC對電網(wǎng)電能質量的影響。首先研究了UPFC對故障系統(tǒng)中電網(wǎng)功率的影響以及UPFC對提高故障系統(tǒng)功率穩(wěn)定性的作用;同時,對UPFC能夠抑制無故障系統(tǒng)中系統(tǒng)接入電網(wǎng)時的功率沖擊進行了研究。最后,通過仿真波形研究了UPFC對電網(wǎng)故障中電壓跌落的補償作用以及UPFC對正常系統(tǒng)電壓的影響,結果發(fā)現(xiàn),UPFC可以保持故障中的系統(tǒng)電壓為正弦波。
上傳時間: 2013-04-24
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