摘要: 混合型有源电力滤波器(HAPF),不但能快速应对幅值和频率均变化的谐波,还能进行无功补偿,而且避免了与电网阻抗发生谐振。因而是电网谐波污染以及电能质量问题的新型治理手段。本课题旨为设计一套应用于冶炼厂谐波治理的技术方案,研究内容涵盖了拓扑结... 展开 混合型有源电力滤波器(HAPF),不但能快速应对幅值和频率均变化的谐波,还能进行无功补偿,而且避免了与电网阻抗发生谐振。因而是电网谐波污染以及电能质量问题的新型治理手段。本课题旨为设计一套应用于冶炼厂谐波治理的技术方案,研究内容涵盖了拓扑结构选择、检测和控制算法、电路参数设计、系统稳定性、鲁棒性等方面内容。其主要成果体现在以下几个方面: 1、分析了两种在应用中常见的HAPF拓扑结构,探讨HAPF的滤波原理及优缺点,并采用S域模型法建立了电气模型。在此基础上,采用根据负载谐波电流的基本控制策略来分析电网以及滤波器相关参数对滤波效果的影响。研究表明:并联注入式混合型有源电力滤波器(SHAPFIC)更适合于冶炼厂进行谐波治理。 2、快速、准确的谐波检测算法及其数字实现是有源电力滤波器高性能应用的关键技术之一。本课题对基于瞬时无功功率理论的ip iq?检测算法进行了时频域分析,算法中低通滤波器的设计是该类算法的关键。本文提出了一种模糊专家控制与ip iq?相结合的谐波检测算法,通过仿真实验证明该方法提高了检测准确性和系统稳定性。 3、分析控制策略的基本原理及其数字实现过程,采用了周期积分PI控制算法将指令电流误差转化成所需电压信号,然后使用电压空间矢量脉宽调制技术(SVPWM技术)将电压信号转换成功率器件开关模式。该策略具有优良的动态特性,且电压利用率高,在相同的开关消耗下,比传统SVPWM算法额定开关频率提高了1.5倍。 本课题以冶炼厂无功补偿和谐波抑制项目为依托。首先建立数学模型,然后使用PSIM和MATLAB/SIMULINK构建其仿真模型进行验证,最后介绍了相关硬件系统设计和软件实现流程。 收起