电力有源滤波器的设计 开题报告
单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告

单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告一、选题背景及意义现代电力电子设备的快速发展满足了现代工业、通信和娱乐应用对高质量电能的需求。
然而,这些设备的运行也产生了电力网络所谓的电能质量问题。
电能质量问题给用户带来了不良影响,如增加了设备故障率、降低了设备寿命、影响了通信等方面的稳定性。
因此,电力滤波技术的研究对于解决电能质量问题具有重要意义。
有源电力滤波器是目前最主要的电力滤波技术之一,它具有快速响应、高精度、能够同时抑制多种谐波和抑制变化的优点,成为了目前消除电力品质问题的主要手段之一。
因此,有源电力滤波器的研究和应用具有重要的意义。
本课题组将对单相电路并联型有源电力滤波器进行研究和设计,在此基础上,可以实现电网质量的提升。
二、研究内容1. 单相电路并联型有源电力滤波器的原理研究和分析;2. 设计单相电路并联型有源电力滤波器的电路拓扑和控制算法;3. 进行有源电力滤波器的硬件设计,包括功率模块的设计和集成、控制电路的设计等;4. 进行有源电力滤波器的软件编程,包括滤波器的控制和调节;5. 进行实验验证,测试有源电力滤波器的性能,并对滤波器的成果进行评估与分析;6. 对有源电力滤波器所遇到的问题进行研究和分析,提出对应的解决方案。
三、研究方法1. 理论研究法:通过文献、资料的查询和分析,深入了解有源电力滤波器的原理、技术及其发展趋势等方面的知识,对单相电路并联型有源电力滤波器的实现方式、拓扑结构以及控制算法等细节进行分析研究。
2. 实验研究法:通过搭建单相电路并联型有源电力滤波器的实验平台,进行实时模拟实验,验证实验结果与理论结果的一致性,进一步调整有源电力滤波器的参数并进行再次测试。
3. 数据分析法:通过对实验数据的处理和分析,从中总结其规律和特点,以及对滤波器各项指标的测量结果进行分析和评价,验证所设计的电路及控制算法的正确性和有效性,同时从实验中发现问题并提出改进方案。
四、研究进度计划1. 第一阶段(两周):调研文献,深入了解有源电力滤波器的理论原理和实现方法。
单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告题目:单周控制有源电力滤波器的研究与实现一、选题背景随着近年来电子设备的不断普及和使用,会产生大量的电力电子器件引入电网中,这些器件都会产生一定的谐波和干扰,进而对电网造成一定的危害。
例如,会导致网络电压的失真和波动、降低电能表的计量准确度、增加潜在的设备故障风险等。
因此,如何对电力系统进行谐波和干扰抑制,已经成为电力电子和自动化领域中的一个研究热点。
有源电力滤波器是一种目前较为先进的谐波和干扰抑制工具,在电能质量调节领域有着广泛的应用。
它基于现代电力电子技术,利用逆变器和升降变压器等组件构成,具有频率范围宽、性能可靠、可调性强的特点,是一种典型的电力电子控制系统。
而单周控制则是目前较为典型的有源电力滤波器控制策略之一,其主要原理是在逆变器输出电压中注入一个与负载电流相反的谐波电流,从而抵消谐波干扰,实现谐波和干扰的控制。
因此,本课题将探究有源电力滤波器的原理和实现,以及单周控制策略的设计和实施,希望能够为相关领域的电力电子及自动化工程技术提供理论支持和实践借鉴。
二、研究内容1.有源电力滤波器的原理和结构介绍有源电力滤波器的组成和工作原理,包括逆变器、滤波器、升降变压器等组件的原理和功能。
2.单周控制策略的设计与分析介绍单周控制策略的基本原理和实现流程,并对其进行系统分析和设计,包括控制器、滤波器等组件的参数选择和优化等内容。
3.有源电力滤波器的仿真和实验验证通过建立有源电力滤波器的仿真模型,验证单周控制策略的效果和稳定性;同时设计并实现相应的实验平台,以探究其实际应用效果和可行性。
三、研究意义1.有助于优化电力系统的电能质量有源电力滤波器作为一种高效的谐波和干扰抑制技术,有助于提高电力系统的供电质量和稳定性,减少对设备和负载的影响和损害。
2.提高电力系统的效率和可靠性通过单周控制策略的运用,能够有效地抑制电力系统中的谐波和干扰,提高系统的效率和稳定性,从而保证其长期稳定的运行和使用。
开题报告--有源电力滤波器

中北大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名:王超永学号:08050446x15 学院、系:信息与通信工程专业:电气工程及其自动化设计(论文)题目:有源电力滤波器的研究指导教师:2011 年11月2日文献综述随着大容量电力电子装置在高压交流电力系统中日益广泛的应用,谐波和无功等问题严重地威胁着系统自身的安全稳定运行。
而传统的LC滤波器等有谐波抑制和无功补偿的诸多缺陷,为了克服这些缺陷,本文提出了一种新型的滤波器——有源电力滤波器,是利用可关断电力电子器件,产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反的电流来抵消谐波的滤波装置。
既实现了动态跟踪补偿,又可以补谐波和补无功。
滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。
“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。
该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。
因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号。
随着数字式电子计算机技术的产生和飞速发展,为了便于计算机对信号进行处理,产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。
也就是说,可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息,波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化,自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。
信息需要传播,靠的就是波形信号的传递。
信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,有时,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。
按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种,滤波器有以下几种。
无源滤波器仅由无源元件组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。
这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。
并联型有源电力滤波器的仿真及软件设计的开题报告

并联型有源电力滤波器的仿真及软件设计的开题报告一、研究背景及意义随着电力质量的要求越来越高,功率电子设备引起的电磁干扰和谐波越来越重要。
为了解决这个问题,有源电力滤波器作为一种有效的方式受到了广泛关注。
有源电力滤波器是一种由电源端的电子开关器和控制电路、滤波元件、并联式逆变器等组成的滤波器,可有效地抑制谐波和其他短时波形干扰。
并联型有源电力滤波器由于其能够实时响应电网的负载需求,因此在工业运行中获得广泛应用。
在现代交流电力系统中,为了满足市场需求,需要开发具有高性能的电力滤波器。
因此,深入研究并联型有源电力滤波器是非常有意义的。
二、研究内容和方法本文将主要研究并联型有源电力滤波器的仿真及软件设计,研究内容包括以下几个方面:1. 建立并联型有源电力滤波器的模型,分析其工作原理、电路结构和参数设计。
2. 借助MATLAB/Simulink软件,建立并联型有源电力滤波器的仿真模型,分析其电路性能、控制策略和参数设置。
3. 借助C语言编程,进行并联型有源电力滤波器的控制器设计,实现滤波器的自适应控制功能。
4. 对仿真结果和实验结果进行对比分析,验证本文设计的并联型有源电力滤波器的控制算法的有效性和可靠性。
重点研究方法包括理论分析、电路仿真、软件和硬件调试等。
三、预期成果和意义通过本文的研究,将得到以下成果:1. 建立了并联型有源电力滤波器的电路模型,并分析了其工作原理和参数设计方法。
2. 借助MATLAB/Simulink软件,建立了并联型有源电力滤波器的仿真模型,验证了其电路性能和控制策略的正确性。
3. 借助C语言编写控制器程序,实现了并联型有源电力滤波器的自适应控制功能。
4. 经过仿真和实验对比验证,本文所提出的并联型有源电力滤波器的控制算法在其抑制谐波性能、稳定性、可靠性等方面有较好的表现。
本文研究的成果对提高工业电力品质,优化电力系统的运行和可靠性,促进工业现代化具有重要的意义。
三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景近年来,随着电子设备的普及和社会经济的发展,电力质量问题受到了越来越多的关注。
电力质量问题主要表现为电压波动、频率变化、谐波失真、闪变、电磁干扰等方面的问题。
其中,谐波问题是电力质量问题中比较常见的一种。
谐波会引起电网的过载问题,在某些情况下还可能会损坏设备,甚至影响到电网的稳定性。
因此,电力谐波控制的研究变得越来越重要。
滤波器的应用是一种有效的解决谐波问题的方法。
滤波器可以通过消除谐波的方式来控制电网的电力质量。
有源电力滤波器是现代电力滤波技术中的一种新型滤波器,它可以实现高效稳定的谐波控制,被广泛应用于电力系统中。
二、研究目的本研究旨在研究三相四线有源电力滤波器的原理、模型与控制策略,实现有源电力滤波器对电力谐波的有效控制,并优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能。
三、研究内容1. 有源电力滤波器的基本原理及结构2. 有源电力滤波器的模型分析及建模方法3. 有源电力滤波器的控制策略研究4. 有源电力滤波器的性能优化研究5. 实验验证与结果分析四、研究计划1. 第一年(1)学习相关电力电子技术,研究有源电力滤波器的基本原理及结构;(2)对有源电力滤波器的模型进行分析,建立相应的数学模型;(3)研究有源电力滤波器的控制策略,包括基于 PI 算法的控制、模型预测控制等;(4)设计并搭建基于 MATLAB 平台的有源电力滤波器仿真系统。
2. 第二年(1)完善有源电力滤波器的控制策略,并进行仿真验证;(2)进行实验验证,并对实验结果进行分析;(3)在实验基础上,对有源电力滤波器的性能进行优化研究。
3. 第三年(1)总结前两年的研究成果,撰写论文;(2)进行论文的修改完善,以及论文的答辩和发表工作。
五、研究意义本研究可以有效解决电力谐波问题,提高电力质量,保障电力系统的稳定性。
同时,优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能,具有较高的实用性。
开题报告-并联型电力有源滤波器设计

开题报告-并联型电力有源滤波器设计开题报告电气工程及自动化并联型电力有源滤波器设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义随着电力电子技术的迅速发展,越来越多的电力电子装置在配电系统中得到了广泛的应用。
这些电力电子设备的效率日趋提高,并以其灵活可控的特性逐渐成为功率变换和调节的一个不可或缺的重要环节。
但是由于电力电子装置所引发的电能的谐波问题,给我们现在的电网公司分配电,带来比较大的影响。
虽然后来采用了无源滤波器进行谐波抑制,但是其功能并不完美,无法达到想要的滤波效果,很容易与电网的阻抗发生谐振,并有谐波电流。
谐波电流会使电能在变压器,输电线上产生很大的功能损耗,浪费电能,特别是3或者是3的倍数的谐波电流,在中线上叠加,不仅会导致损耗加重,并且中线过热,会招致火灾。
严重情况还会导致系统供电安全的严重事故。
所以在现今,我们开始逐渐采用并联有源电力滤波器。
在国外这种有源滤波器已达到了较为广泛的应用。
但是国内应用并不广泛,所以对这方面的深入研究,有利于有源滤波器的广泛应用。
本设计主要针对三相三线制的设计,其余如单相或者三相四线制系统,主要是主电路,和指令运算电路作适当的改变即可。
有源电力滤波器根据负载接入电网方式的不同分为串联有源电力滤波器、并联有源电力滤波器和混合有源电力滤波器。
有源电力滤波器的主要作用:1、通过抑制谐波,净化电网,节约综合用电相关费用8%-20%,使用该设备能快速有效收回投资成本;2、节约电力变压器、电缆扩容费用,提高电力变压器使用寿命;3、滤除谐波,保障供电安全,避免用电事故(如电气火灾,或者因用电故障停产);4、滤除谐波,延长电子设备及元器寿命,如无功补偿电容器;5、提高功率因数,功率因数可达到0.95-1(满足电力对企业用电的要求,避免高额处罚,甚至停止供电)。
二、研究的基本内容,拟解决的主要问题本课题设计一个对三相全控桥整流电路(带阻感负载R=30Ω,L=300mH)进行无功和谐波补偿的单独使用的并联型电力有源滤波器。
采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告

采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告一、选题背景及意义随着电力电子技术的快速发展,大量的非线性负载设备被广泛应用于现代工业生产和民生领域。
这些负载设备的非线性特性会引起电网中不可避免的谐波污染问题,给电力系统的运行稳定性和可靠性带来严重威胁。
为了解决电力谐波污染问题,电力滤波器被广泛应用,其中,无源电力滤波器和有源电力滤波器是两种主要的电力滤波器类型。
相较于无源电力滤波器,有源电力滤波器更加灵活,能够通过控制方式和拓扑结构实现复杂的滤波控制功能,具有更广泛的应用前景。
目前,有源电力滤波器主要采用单台多级拓扑结构,这种方案的滤波性能依赖于滤波器的电容电感参数,当电容电感参数偏移或器件寿命变化时,滤波器的性能也会发生变化。
为了提高滤波器的稳定性和可靠性,多重化有源电力滤波器被提出。
多重化有源电力滤波器由多个单机有源电力滤波器组成,多个单机有源电力滤波器实现分布式控制,可以互相协作,从而提高系统的可靠性与稳定性。
本文设计的多重化有源电力滤波器采用复合控制方式,主要包括内环和外环控制。
内环控制是单机有源电力滤波器的基本控制方式,通过控制电流,实现对电压的控制;外环控制主要是通过协调多台有源电力滤波器间的电压共享,实现电压谐波补偿的目的。
复合控制的策略可以有效提高系统的控制性能和稳定性,为多重化有源电力滤波器的应用提供有力保障。
二、主要研究内容及技术路线(一)研究内容1. 多重化有源电力滤波器的基本工作原理及拓扑结构;2. 多重化有源电力滤波器内环控制策略研究,包括电流控制策略和功率因数控制策略;3. 多重化有源电力滤波器外环控制策略研究,包括基于功率因数的分配算法和基于电压谐波分解的共享算法;4. 多重化有源电力滤波器控制平台的开发,包括硬件平台和软件平台。
(二)技术路线1. 搜集多重化有源电力滤波器的相关文献资料,了解现有技术研究进展和成果;2. 基于多重化有源电力滤波器的基本工作原理,分析单机有源电力滤波器的内环控制策略,包括电流控制和功率因数控制;3. 分析多重化有源电力滤波器的外环控制策略,包括基于功率因数的分配算法和基于电压谐波分解的共享算法;4. 设计多重化有源电力滤波器控制平台,包括硬件和软件部分的设计;5. 搭建多重化有源电力滤波器实验平台,对设计的多重化有源电力滤波器进行验证和实验测试,验证其性能指标。
基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告一、研究背景及意义随着工业化进程的不断加速和电子技术的不断提高,各种电力设备的普及和应用不断增加,导致越来越多的电力质量问题的出现,比如谐波、闪变、电流突变等。
这些电力质量问题会对电力系统的安全运行和电力设备的寿命产生不利影响。
因此,为了保证电力系统的稳定运行和提高电力产品的生产质量,需要在电力系统中增加电力滤波器来消除功率电子器件等负载引入的谐波和其他影响电力质量的信号。
现代电力滤波器通常采用有源电力滤波器,因为它具有反应速度快、补偿范围大、效率高等优点。
同时,由于数字信号处理器(DSP)本身具有计算精度高、可编程性好等优点,所以能够较好地满足有源电力滤波器的控制需求。
因此,基于DSP的有源电力滤波器在现代电力系统中具有广阔的应用前景。
二、研究内容和方法本课题主要研究基于DSP的有源电力滤波器的设计、控制和实现。
具体内容包括以下几个方面:1. 有源电力滤波器的基本原理分析,包括其在电力系统中的应用、工作原理、控制策略等。
2. DSP系统在有源电力滤波器中的应用研究,包括DSP系统的硬件和软件设计,以及各种控制算法的实现。
3. 有源电力滤波器的系统仿真和实验验证。
通过对有源电力滤波器的仿真设计和实际实验来验证其性能和控制效果,并对结果进行分析、总结和展望。
本课题将运用数学、电子、控制等多个领域的知识,结合计算机仿真和实验方法,来完成有源电力滤波器的设计和控制策略研究。
三、研究预期成果和意义1. 设计出一种基于DSP的有源电力滤波器,并通过实验验证其性能和控制效果。
2. 在有源电力滤波器控制策略研究方面,在传统控制方法的基础上,提出一种适合DSP控制的优化控制策略,并应用于有源电力滤波器系统中,取得较好的控制效果。
3. 为电力质量问题的研究和解决提供一种有效的解决方案,为电力系统的稳定运行和电力产品的生产质量提高提供技术支持。
四、研究难点和解决方案1. 系统的稳定性问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
南京工程学院本科毕业设计(论文)开题报告题目:电力有源滤波器的设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2014 年3月学生姓名学号专业指导教师职称课题来源自拟课题课题性质工程技术研究课题名称电力有源滤波器的设计毕业设计的内容和意义根据个人所选课题,把我的研究内容分为以下几个部分:第 1 部分为绪论,概述了谐波的产生与其危害及谐波抑制的各种方法。
有源电力滤波器发展现状,阐述了当前 APF 的研究热点。
第 2部分分析了有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性。
从多个方面出发对有源电力滤波器进行了分类和介绍,并分析了各自的优缺点。
第 3 部分分析了有源电力滤波器谐波检测方法,并分析了各种谐波检测方法的工作原理和特性,通过对比选择 ip-iq 算法作为本文谐波检测方法。
第 4 部分介绍了本次论文的总体设计方案,并给出了相关的原理框图。
第 5部分在MATLAB/Simulink中建立三相三相制有源电力滤波器的仿真模型,并对各个模块进行仿真和详细的阐述。
选择不同的整流负载,对负载电流波形和补偿后的电流波形进行对比,验证了 APF 的补偿性能。
第 6部分对全文做出总结,对有源电力滤波器系统存在的一系列问题进行探讨,并提出下一步的展望。
随着电力电子装置日益广泛的应用,电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波,这些谐波给电力系统带来了严重的污染,严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。
虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点,但同时也有一些缺点,例如只能抑制固定的几次谐波,并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。
目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器,有源电力滤波器也是一种电力电子装置,且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。
本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点,详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法,比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。
介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构,并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统,实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。
文献综述1.1谐波的产生谐波的产生主要是由于大容量电力和用电蒸馏或换流设备遗迹其它非线性负荷造成的。
电脑里系统中,一切负载的存在将要求电网提供非正弦电流。
非线性负载产生了畸变电流波形,并引起电压波形畸变。
系统中的谐波源分为三种:1稳态性:产生的谐波成分和幅值基本稳定不变。
如电网电压稳定时的变压器贴心非线性产生的谐波,带稳定负载的整流器等。
2动态性:产生的谐波具有明显的随机性。
如电弧炉,电气机车等。
3突发性:该谐波源在正在运行并不产生谐波,只在特定条件下产生。
如变压器空载合闸的励磁涌流,投入电容器组时的暂态过程。
1.2谐波的危害谐波主要危害可以说是电网的一个公害。
主要表现在以下几个方面:增加电力设施的负荷,降低系统的功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成了设备、线路的浪费和电能损失;引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;产生脉冲转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命;由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等因产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化[1];文献综述1.3谐波的抑制方法(1)无源滤波无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点。
基本的无源滤波器的拓扑结构如下图所示:(2)有源滤波目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用电力有源滤波器(Active Power Filter-APF)[2]。
有源电力滤波器也是一种电力电子装置。
其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,从而消除电网中的谐波。
这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,因而受到广泛的重视,并且在日本等国得到广泛的应用。
有源电力滤波器的基本思想在六七十年代就己经形成。
80年代以来,由于大中功率全控型半导体器件的成熟,脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-PWM)控制技术的进步,以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出,有源电力滤波器才得以迅速发展。
文献综述2.1按联接方式确定APF的种类APF的结构形式很多,但其基本原理都是类似的,按电路拓朴结构可分为并联型APF、串联型APF和串--并联型APF。
(1)并联型APF下图为并联型APF 基本结构。
由于与系统并联, 可等效为一受控电流源。
并联型APF 可产生与负荷电流大小相等、方向相反的谐波电流, 从而将电源侧电流补偿为正弦基波电流。
主要适用于抵消非线性负载的谐波电流、无功补偿及平衡三相系统中的不平衡电流等。
并联型APF 在技术上比较成熟[4]。
并联型有源滤波器结构图2)串联型APF图2.3为串联型APF基本结构。
通过1个匹配变压器将APF串联在电源和负载之间, 以消除电压谐波, 平衡或调整负载的端电压。
与并联型APF相比, 串联型APF损耗较大, 且各种保护电路也较复杂。
因此, 很少单位使用串联型APF, 大多将其作为混合型APF 的一部分。
串联型有源滤波器结构图文献综述3)串—并联APF图2.4为串--并联型APF 基本结构。
具有串联APF 和并联APF 的优点, 能解决电气系统发生的电能质量问题, 又称为万能APF或统一电能质量调节器。
串联型APF将电源和负载隔离,阻止电源谐波电压串入负载和负载电流流入电网。
并联型APF提供一个零阻抗的谐波支路,把负载中的谐波电流吸收掉[3]。
这种方案兼有串、并联APF的功能,可以抑制闪变、补偿谐波、消除共同耦合点处的三相电压不平衡,具有较高的性价比。
该类APF的主要问题是控制复杂、造价较高。
2.2APF的补偿电流控制方法1 三角载波控制2 滞环比较控制3 变结构控制4 无差拍控制与差拍控制5单周控制(又称积分复位控制)6 空间矢量调制2.3电力有源滤波器的主要作用和优势随着技术的发展,变频设备大量应用于各类场合,变频设备会产生大量的谐波,因此,这类场合是电力有源滤波器的主要市场之一,电力有源滤波器主要是用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿,在很多电力使用场所中滤波器的主要作用有两种.文献综述1.有着低纹波电流,高电流响应速度的优势,本来纹波电流和电流响应速度就是两个矛盾的指标,电力有源滤波器,而他的原理是检测负载谐波,注入反相谐波,以谐波的相互抵消达到滤波的目的.逆变器采用脉冲宽度调制,根据电工的基本原理,纹波电流决定于开关频率、直流母线电压、输出电感的大小,与电流环的控制无关.电力有源滤波器解决这个矛盾的办法只能是提高开关频率.在计算电流响应速度时,起作用的将是全部直流母线电压,而输出电感的减半,将加快电流的响应速度,增强滤波效果,提高单机容量.2.电力有源滤波器还有着提高系统耐压的优势,主要是应用于较高电压系统.通常为了提高电流响应速度、保证补偿效果,处理谐波的电力有源滤波器比处理基波的变频器或并网逆变器需要更高的直流母线电压.3.总结有源滤波器是改善供电质量,净化电网污染的一种有效装置,自从七十年代提出以来,有源滤波技术得到了长足的发展,越来越多的APF投入了运行,无论从现实功能还是运行功率上都有明显进步。
目前,APF已经运用在提高电能质量,解决三相电力系统中终端电压调节,电压波动抑制,电压平衡改善以及谐波消除和无功补偿等问题上。
从近年来的研究和应用[1-可以看出,有源滤波器的发展前景如下:1)随着新型能源的发展,有源滤波器的运用范围得到极大扩展。
特别是新型能源发电后并入电网时,有源滤波器可减少其对电网产生危害。
2)从成本和效率,以及扩大容量来说,APF与PF混合使用的有源滤波器系统将得到更加广泛得运用。
3)有源滤波器装置的多功能化也是其发展的一个方向。
APF在消除高次谐的同时,提高电力系统的稳定性,抑制闪变和补偿无功。
这样既符合电力系统发展的需要,又从功能上降低了装置得成本。
参考文献[1]林海雪, 孙树勤. 电力网中的谐波. 北京: 中国电力出版社, 1998[2]Jauch T, Kara A, Rahmani M, et al. Power quality ensured by dynamic voltage correction. ABB Review. 1998, 4: 25~36.参考文献[3]吴竞昌. 供电系统谐波[M]. 北京:中国电力出版社, 1998[4] 杨桦, 任震. 基于谐波波变换检测谐波的新方法. 电力系统自动化. 1997[5] 王兆安.谐波抑制和无功功率补偿[M].机械工业出版社,2005.10[6] 徐迎春.并联有源电力滤波器(APF)基于空间矢量的滞环控制[D].浙江大学,2004.3[7] 李民,王兆安.基于瞬时无功功率理论的高次谐波和无功功率检测[J].电力电子技术.1992(2):14-17[8] 于晶荣.基于电压空间矢量的有源电力滤波器无差拍电流控制方法[J].湖南大学学报,2008,35(10):33-35[9] 曾江.基于最优电压矢量的有源电力滤波器电流控制新方法[J].电力系统自动化,2000,24(6):25-31[10] 尹勇,欧光军,关荣锋.DSP 集成开发环境 CCS 开发指南[M].北京航空航天大学出版社,2003[11]王兆安等,谐波抑制和无功功率补偿,机械工业出版社(4版),2000[12]王兆安等,电力电子技术,机械工业出版社(5版),2009研究内容第 1 部分为绪论,概述了谐波的产生与其危害及谐波抑制的各种方法。
有源电力滤波器发展现状,阐述了当前 APF 的研究热点。
第 2部分分析了有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性。
从多个方面出发对有源电力滤波器进行了分类和介绍,并分析了各自的优缺点。
第 3 部分分析了有源电力滤波器谐波检测方法,并分析了各种谐波检测方法的工作原理和特性。
研究计划第1周资料查询,了解滤波器现状与发展第2周熟悉有源滤波器控制方式和控制结构第3周撰写开题报告第4周熟悉matlab软件第5周方案的设计第6周方案的设计第7周方案的设计第8周方案的设计第9周方案的设计第10周确定方案第11周仿真调试第12周仿真调试第13周整理设计内容,撰写毕业设计论文第14周答辩特色与创新电力有源滤波器还有着提高系统耐压的优势,主要是应用于较高电压系统.通常为了提高电流响应速度、保证补偿效果,处理谐波的电力有源滤波器比处理基波的变频器或并网逆变器需要更高的直流母线电压。