并联型有源电力滤波器的设计与研究
三相三线并联型有源电力滤波器的研究
三相三线并联型有源电力滤波器的研究三相三线并联型有源电力滤波器的研究摘要：本文针对电力系统中普遍存在的电力质量问题，特别是电网谐波污染、电气压缩机和大功率变流器等设备引起的无功功率问题，提出了一种基于三相三线并联型有源电力滤波器的解决方案。
通过对系统中电源电压进行监测，有源电力滤波器可以主动耦合反馈控制引入的电流来实现无功功率的补偿和谐波的抑制，从而有效地改善电力系统的质量。
1. 引言电力质量问题指的是电能的某些特性不符合各种电气设备的要求，导致电气设备的失效或工作不稳定。
电力质量问题主要包括电网谐波污染、电气压缩机和大功率变流器等设备引起的无功功率问题。
这些问题不仅会对电力系统的正常运行造成不良影响，还会损害电力设备的寿命。
因此，解决电力质量问题是电力系统研究的重要议题之一。
2. 有源电力滤波器的原理有源电力滤波器是一种利用逆变器和控制算法来消除电力系统谐波和补偿无功功率的设备。
它通过电源电压的监测，实时计算电网的谐波电流和无功功率补偿值，并通过控制逆变器中的开关管实现有源滤波和补偿。
由于有源电力滤波器可以主动控制电流的引入，因此可以实现谐波的有效抑制和无功功率的补偿。
3. 三相三线并联型有源电力滤波器结构三相三线并联型有源电力滤波器由逆变器、滤波器和控制系统组成。
其中，逆变器是实现电流控制的核心部件，滤波器则用于抑制谐波，控制系统则实现对电流和功率的实时监测和控制。
逆变器采用了先进的PWM调制技术，能够根据控制算法实时计算需要引入的电流，通过调整开关管的导通和截止时间，控制电流的幅值和相位。
滤波器由谐波滤波电路和无功功率补偿电路组成，可以同时对电网中的谐波电流进行抑制和无功功率进行补偿。
控制系统采用了先进的DSP控制器，能够实时监测电源电压、电流和功率，并通过PID控制算法对逆变器进行控制。
4. 仿真结果与分析通过Matlab/Simulink软件对三相三线并联型有源电力滤波器进行了仿真。
结果表明，在电力系统谐波污染问题严重的情况下，有源电力滤波器能够有效地抑制谐波，并实现无功功率的补偿。
三相三线制并联型有源电力滤波器的设计与研究(精)
三相三线制并联型有源电力滤波器的设计与研究摘要随着现代工业技术的发展，电力系统中非线性负荷大量增加。
各种非线性和时性电子装置大规模地应用，造成电能质量恶化。
电力有源滤波器以其优越的补偿性能，已成为电力电子技术领域的研究热点之一。
而其中并联型有源电力滤波器过去和将来都将占据重要地位。
本文重点研究三相三线制并联电压型有源电力滤波器。
有源电力滤波器的两大关键技术是谐波与无功电流的检测和补偿电流控制。
实时、准确地检测出电网中瞬态变化的谐波与无功电流是有源电力滤波器进行精确补偿的前提。
目前有多种谐波与无功电流检测方法，其中，基于瞬时无功功率理论的检测法是三相系统中应用最为广泛的一种方法，包括适用于对称无畸变电网的p-q法及适用于不对称有畸变电网的ip-iq法和d-q法。
补偿电流的控制方法是实现有源电力滤波器功能的核心环节，它负责控制有源电力滤波器产生预期的补偿电流。
本文详细分析了并联型有源电力滤波器的控制策略，包括补偿电流跟踪控制和直流侧电压控制。
通过分析和比较滞环控制、三角波控制和基于空间矢量的电压控制方法，最后确定补偿电流跟踪控制选用三角波比较控制法和滞环控制方法。
最后,为了验证所提出的检测方法和控制方法的正确性，本论文用MATLAB6.5/SIMULNIK下的电力系统模块Simpowersystems Blockset对整个三相三线制并联电压型有源电力滤波器系统进行了仿真研究。
仿真结果表明本文所设计的滤波器可以很好的滤除谐波，完成抑制谐波的作用。
关键词:有源电力滤波器;谐波与无功电流检测:补偿电流控制;三角波比较和滞环控制；仿真The design and research of Three-phase and three-wire System Shunt Active Power FilterAbstractWith the development of modern industrial technology，a large number of nonlinear loads in power systems to increase. Various nonlinear and time-scale application of electronic devices, caused power quality deterioration . Active power filter with its superior compensation performance. has become one of hot Research focus on power electronics technology area.The thesis mainly considers three-Phases and three-wire system shunt active. power filter. The two key technologies are harmonic and reactive currents detection ,and compensation currents control.Exact and real-time detection of the instantaneous variable harmonic and reactive current in power system is the premise for compensation of active power filter. At present，there are many detection methods concerningharmonic and reactive current，in which，the method based on instantaneous reactive power theory is used widely in three-phase system than others，and it consists of p-q detection method applied to symmetry power system without distortion，ip- iq detection method and d-q detection method applied to asymmetry distortion power System. Control method for compensation current is the key tache to accomplish the various functions of active power filter to establish the anticipative compared current. This paper analyzes the parallel active power filter control strategy, Including the compensation current tracking control and DC voltage control. Through analysis and comparison of hysteresis control, triangular wave control and space vector-based voltage control. Finalize the compensation current tracking control method used and the triangular wave comparison control method of hysteresis control.Finally, to verify the proposed detection method and control method is correct. Under this thesis, the power system with MATLAB6.5/SIMULNIK Simpowersystems Blockset blocks on the whole three-phase three-wire shunt active power filter system voltage conducted a simulation study. Simulation results show that the designed filter can filter out harmonic well, the completion of the role of harmonic suppression.Key word: Active Power Filter; Harmonic and reactive current detection; Compensation current control; Triangular wave comparison and hysteresis control; Simulation第一章电网谐波的实际问题电力系统中三相桥式整流器的使用极为广泛,由此引起的谐波电流也成了人们日益关注的问题。
基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究的开题报告
基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、研究背景随着工业化和城市化的不断发展，电力质量问题越来越受到重视。
电力质量问题对电力系统的运行稳定性、电力设备的安全运行以及消费者用电质量产生了严重的影响。
其中，谐波污染是电力质量问题的重要组成部分。
传统的谐波抑制技术主要依靠无源滤波器，该技术具有成本低、可靠性高等优点。
但随着电力系统谐波污染的不断加重，无源滤波器的抑制效果逐渐减弱。
因此，有源电力滤波器作为一种新的谐波抑制技术逐渐受到关注。
有源电力滤波器不仅可以对谐波进行抑制，还可以提高系统的功率因数，降低系统的电能损失，改善电力质量。
与传统无源滤波器相比，有源电力滤波器具有抑制能力强、调节性好、可控性强等优点。
在实际应用中，主要有并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器两种结构。
其中，由于并联型有源电力滤波器具有抑制能力强、过电流能力大等优点，因此已经被广泛应用于电力系统中。
二、研究内容本课题拟研究基于DSP控制的并联型有源电力滤波器。
主要内容包括以下几个方面：1. 基于DSP的控制算法设计。
通过分析并联型有源电力滤波器的控制结构和特点，设计适用于该结构的控制算法，并使用DSP进行实现。
2. 并联型有源电力滤波器的建模。
利用Matlab等仿真软件对并联型有源电力滤波器进行建模，包括滤波器本身、滤波器控制器以及电力系统的仿真。
3. 算法性能分析。
通过仿真实验对不同的控制算法进行评估和比较，分析其性能和适用范围，为实际应用提供参考。
4. 硬件实现。
通过硬件实现对算法进行验证，检验算法在实际系统中的可行性和有效性。
三、研究意义本研究针对电力系统谐波污染问题和有源电力滤波技术的应用趋势，研究并实现了基于DSP控制的并联型有源电力滤波器。
本研究将在以下几个方面具有一定的意义：1. 提高电力系统的电能质量，减轻谐波污染对系统运行的影响。
2. 探索并完善有源电力滤波器控制技术，为实际应用提供技术支持。
毕业设计—并联型有源电力滤波器的设计.
本科毕业设计说明书（题目：并联型有源电力滤波器的设计学生姓名：xx学院：信息工程学院系别：自动化系专业：自动化班级：自动化03-3指导教师：xx摘要随着电力电子装置的广泛应用，电力系统的无功及谐波问题日趋严重。
传统的无功补偿及谐波抑制方法已难以满足现代电力系统的需要。
作为一种新型的补偿装置，有源电力滤波器以其对电网负载、系统参数变化的自适应能力和较高的反应速度被认为是目前最具发展潜力的无功和谐波补偿方法。
本文以并联电压型有源电力滤波器为研究对象，系统地分析了并联电压型有源电力滤波器的工作原理、补偿特性、谐波电流检测方法、补偿电流控制策略等问题，并对并联型有源电力滤波器进行了设计。
最后，利用MATLAB提供的电力系统仿真工具箱对并联型有源电力滤波器整个系统进行了建模和仿真分析。
仿真结果表明，并联型有源电力滤波器对带有阻感的三相二极管桥式整流负载产生的谐波具有较好的补偿效果。
关键词：谐波抑制；并联型有源电力滤波器；瞬时无功功率；仿真AbstractThe substantial increase in the use of power electronic equipment results in harmonic pollution and reactive burden above the tolerable limits. Many conventional solutions to the power quality issues can’t meet the conditions of modern power system. Active power filters are known as a dynamic,adjustable and potential solution to the power quality problems.The shunt voltage-type APF has been analyzed in this paper, in terms of the working principle, the compensation characteristics, the harmonic current detection approaches and the current compensation strategies，the shunt active power filter are designed.At last,the simulation models are built up by the Simpowersystems toolbox of Matlab.The results show that the designed shunt APF can well suppress the harmonic distortion generated by a three-phase diode rectifier.Key Words：Harmonic elimination; Shunt active power filter; Instantaneous reactive power; Simulation目录引言 (1)第一章绪论 (2)1.1谐波问题及研究现状 (2)1.1.1谐波的基本概念 (3)1.1.2 谐波分析 (3)1.1.3 谐波的产生和危害 (6)1.2谐波的抑制 (7)1.2.1 谐波抑制技术 (7)1.2.2 有源电力滤波器技术的发展 (7)1.3研究并联型有源电力滤波器的现实意义 (7)第二章有源电力滤波器的基本原理和结构 (9)2.1三相电路瞬时无功功率理论 (9)2.2有源电力滤波器的工作原理 (14)2.3有源电力滤波器的系统构成 (15)2.3.1 有源电力滤波器的分类 (15)2.3.2 有源电力滤波器主电路的结构 (16)2.3.3 单独使用的并联型有源电力滤波器 (17)2.4有源电力滤波器的特性 (18)2.4.1 双向补偿特性 (18)2.4.2 其他特性 (19)2.5有源电力滤波器的控制方法 (19)2.5.1 滞环比较方式 (19)2.5.2 三角波比较方式 (20)2.5.3 空间矢量控制 (21)2.5.4 本文采用的控制方法 (21)第三章并联型有源电力滤波器的设计 (22)3.1 概述 (22)3.2 系统电路的设计 (22)3.2.1主电路(变流器)设计 (22)3.2.2 主电路交流侧电感的计算 (25)3.2.3直流侧电压计算和电容选取 (26)3.3电流电压检测设计 (28)3.3.1 电流检测电路的设计 (28)3.3.2 电压检测电路的设计 (28)第四章并联型有源电力滤波器的仿真 (29)4.1仿真环境 (29)4.2仿真模型的建立 (29)4.2.1 并联型有源电力滤波器系统仿真模型 (29)4.2.2 主电路的仿真 (30)4.2.3 谐波电流检测电路的仿真 (31)4.3仿真结果 (32)4.3.1 补偿前电网电流仿真波形与分析 (32)4.3.2 补偿后电网电流仿真波形与分析 (33)4.3.3 数字低通滤波器截止频率对指令电流精度的影响 (35)4.3.4 仿真结果 (38)结论及展望 (39)参考文献 (41)致谢 (43)引言随着电力电子技术应用的日益广泛，电力电子产品广泛地应用于工业控制领域，用户对电能质量的要求也越来越高[1]，而电力电子装置已经成为主要的谐波干扰源，它们造成的危害已经引起人们越来越多的关注。
100a并联型有源电力滤波器的研究与实现
100a并联型有源电力滤波器的研究与实现近年来，由于电子技术的飞速发展，有源电力滤波器已广泛应用于电力系统。
它可以抑制电力系统中的电磁污染和电磁兼容（EMC）故障，改善负载电压的质量，解决电磁污染和电磁兼容问题，从而有效地提高电力系统的效率和可靠性。
有源电力滤波器是目前电力系统中已经广泛使用的一种滤波器。
它具有优异的抑制电磁波干扰的性能，能够有效抑制50Hz或60Hz频率以上的高频干扰，从而有效改善电力质量。
在本文中，我们介绍了一种新型的有源电力滤波器，它是100A并联型有源电力滤波器。
为了分析滤波器的工作原理，我们首先给出了一个用于实现100A并联型有源电力滤波器的电路图。
它包括了开关稳压器、反馈控制电路和变量变压器等元件。
另外，我们还模拟了一组电力系统的线路，以便在不同功率水平下测量滤波器的性能。
最后，我们还测量了滤波器的电磁兼容性能，以确保滤波器能够有效抑制高频干扰。
在此基础上，我们实验制作了一台100A并联型有源电力滤波器，并对其进行了详细的性能测试，并与现有的技术相比较。
实验结果表明，该滤波器在50Hz和60Hz频率范围内具有很好的电磁兼容性表现，能有效抑制高频干扰。
同时，在高电流、高功率负载条件下，滤波器仍然能够提供良好的电线电压稳定性和低噪声平台，从而保证滤波器在高负荷情况下的有效运行。
本文通过研究100A并联型有源电力滤波器的工作原理和实现，分析了这种滤波器的性能特点，并得出了该滤波器的电磁兼容性能优异，能有效抑制50Hz和60Hz频率以上的高频干扰，可以有效地提高电力系统的效率和可靠性的结论。
本研究结果可为电力工程领域提供参考，为有源电力滤波器的进一步发展奠定基础。
本文首先介绍了有源电力滤波器的作用及其应用，然后给出了一种新型的有源电力滤波器100A并联型的构造及其工作原理，接着介绍了该滤波器的模拟仿真、实验制作及性能测试，最后得出了该滤波器可以有效地提高电力系统的效率和可靠性的结论。
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。
《2024年并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》范文
《并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》篇一一、引言随着电力电子技术的迅猛发展，非线性负荷的广泛使用使得电力系统中的谐波污染问题日益严重。
为了有效抑制谐波，提高电能质量，并联有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）应运而生。
本文将深入探讨并联有源电力滤波器的实用关键技术，包括其工作原理、主要构成部分以及关键技术的应用等方面，为实际工程应用提供参考。
二、并联有源电力滤波器的工作原理及主要构成部分（一）工作原理并联有源电力滤波器通过实时检测电网中的谐波电流，采用控制策略产生一个与谐波电流大小相等、相位相反的补偿电流，以抵消电网中的谐波电流，达到滤波效果。
同时，APF还能对无功功率进行补偿，提高电网的功率因数。
（二）主要构成部分1. 检测电路：用于实时检测电网中的谐波电流及无功功率等参数。
2. 控制电路：根据检测电路提供的信息，采用控制算法产生补偿电流的指令信号。
3. 逆变电路：根据控制电路的指令信号，产生补偿电流，注入电网中。
4. 保护电路：为APF提供过流、过压、欠压等保护功能。
三、并联有源电力滤波器实用关键技术（一）谐波检测技术谐波检测是APF的核心技术之一，其准确度直接影响滤波效果。
目前常用的谐波检测方法包括基于瞬时无功功率理论的检测方法、基于傅里叶变换的检测方法以及基于神经网络的检测方法等。
在实际应用中，应根据电网的实际情况选择合适的检测方法。
（二）控制策略控制策略是APF实现补偿功能的关键。
常见的控制策略包括瞬时值比较控制、滞环控制、三角波比较控制等。
其中，瞬时值比较控制具有响应速度快、精度高等优点，但实现难度较大；滞环控制具有简单易实现、响应速度较快等优点，但精度相对较低。
在实际应用中，应根据具体需求选择合适的控制策略。
（三）逆变电路设计逆变电路是APF产生补偿电流的关键部分。
其设计应考虑开关管的选型、驱动电路的设计、滤波电路的设计等方面。
同时，为了降低谐波对逆变电路的影响，还需采取相应的抗干扰措施。
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。
并联型有源电力滤波器的关键技术研究的开题报告
并联型有源电力滤波器的关键技术研究的开题报告一、研究背景随着电力电子技术的发展，越来越多的电力设备进入我们的生活，如变频器、光伏发电等，这些设备虽然为我们带来了便利，但也带来了电力质量问题，如谐波、噪声等。
为解决这些问题，被广泛采用的方法是使用滤波器进行补偿。
其中，有源电力滤波器以其快速响应、高效率、自适应性等优点，越来越受到研究人员的关注。
二、研究目的本课题旨在研究并联型有源电力滤波器的关键技术，包括滤波器控制算法、拓扑结构的设计优化等方面。
三、研究内容1. 滤波器控制算法：针对不同的并联型有源电力滤波器拓扑结构，研究不同的控制算法，包括PID控制算法、预测控制算法等，以提高滤波器的稳定性和响应速度。
2. 拓扑结构的设计优化：研究基于全桥拓扑结构的并联型有源电力滤波器，对其电容和电感参数进行优化设计，以提高滤波器的效率、降低成本。
3. 实验研究：搭建实验平台，验证研究成果的有效性，包括测试滤波器的滤波性能、响应速度等；同时，对改进后的滤波器进行应用研究，如在光伏发电系统中使用并联型有源电力滤波器，提高电网对光伏发电的接受能力。
四、研究意义本研究旨在提高并联型有源电力滤波器的滤波性能、响应速度和效率，丰富电力滤波器的拓扑结构，为解决电力质量问题提供了新的手段。
同时，为工程应用提供了理论和技术支持，具有一定的实用价值。
五、研究方法本研究主要采用理论分析和实验验证相结合的方法，通过建立模型，进行仿真计算，优化设计；搭建实验平台，验证研究成果的有效性。
同时，在理论研究和应用研究中，开展对比试验，得到更可信的结论。
六、预期结果通过本研究，预期能够得到以下几方面的成果：1. 设计出性能较优的并联型有源电力滤波器拓扑结构，提高滤波器的效率，降低成本；2. 提出一种适用于不同拓扑结构的控制算法，提高了滤波器的稳定性和响应速度；3. 通过实验验证，证明改进后的滤波器的滤波性能优异，具有一定的应用价值。
七、进度安排本研究计划分为以下几个阶段：1. 文献查阅和理论分析，制定研究方案：1个月；2. 建立并联型有源电力滤波器的模型，进行仿真计算，进行滤波器的参数优化设计：2个月；3. 基于模型系统实现并联型有源电力滤波器滤波控制算法的仿真分析并优化设计：2个月；4. 搭建实验平台，采集数据，进行实验验证：3个月；5. 分析实验数据，进一步完善滤波器性能和控制算法设计：1个月；6. 撰写论文：1个月。
并联型有源电力滤波器控制方法研究
并联型有源电力滤波器控制方法研究并联型有源电力滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电力质量问题的重要设备。
随着电力负荷的增加和电力质量要求的提高，对并联型有源电力滤波器的控制方法进行研究具有重要意义。
在传统的电力滤波器中，由于其无源特性，只能消除电力系统中的谐波，对电力质量问题的改善效果有限。
而有源电力滤波器则通过引入可控电源实现了主动补偿，可以同时对谐波和电力质量问题进行有效的处理。
在并联型有源电力滤波器的控制方法研究中，一个关键问题是如何确定滤波器的控制策略。
一种常用的控制策略是基于电流环的控制方法。
在这种方法中，通过测量电流的大小和相位，控制滤波器的输出电流与电网电流保持一致，从而实现电力质量的改善。
另一种控制方法是基于电压环的控制方法。
在这种方法中，通过测量电网电压的大小和相位，控制滤波器的输出电压与电网电压保持一致，从而消除电力系统中的谐波。
这种方法的优点是可以根据电网电压的变化实时调节滤波器的输出电压，适应不同的电力负荷和电力质量要求。
除了电流环和电压环控制方法之外，还有一种基于自适应滤波的控制方法。
在这种方法中，通过测量电网电压和电流的谐波成分，自动调整滤波器的参数，使其能够消除谐波和电力质量问题。
这种方法的优点是可以根据实际情况自动调整滤波器的参数，提高滤波器的性能。
综上所述，对并联型有源电力滤波器的控制方法进行研究，可以有效改善电力系统中的谐波和电力质量问题。
不同的控制方法适用于不同的应用场景，需要根据实际情况选择合适的控制策略。
随着科技的不断进步，相信对并联型有源电力滤波器控制方法的研究将进一步完善，为电力系统的可靠运行和电力质量的提高提供更好的支持。
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硕士学位论文
并联型有源电力滤波器的设计与研究
申请人姓名： 指导教师： 专业名称： 研究方向：
孙标广 余发山 教授 控制理论与控制工程 工业过程控制
河南理工大学电气工程与自动化学院 二○一零年十二月
河南理工大学 学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含 任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究 的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学位论文作者签名: 年 月 日
Keywords: Active power filter；Harmonic current detection；Voltage space vector
Ⅱ
IV
目 录
摘 要 .................................................................................................................................I 目 录 ............................................................................................................................. III 1 绪论 .............................................................................................................................. 1 1.1 电力谐波问题及研究现状 ....................................................................................... 1 1.1.1 电力谐波产生的原因 ............................................................................................ 1 1.1.2 电力谐波的危害 .................................................................................................... 2 1.2 电力谐波抑制措施 ................................................................................................... 2 1.2.1 高功率因数整流器 ................................................................................................ 2 1.2.2 无源滤波器 ............................................................................................................ 3 1.2.3 有源电力滤波器 .................................................................................................... 4 1.3 有源电力滤波器的发展现状和趋势 ....................................................................... 4 1.4 本文的主要内容 ....................................................................................................... 6 2 有源电力滤波器的数学模型建立与主电路设计 ...................................................... 7 2.1 有源电力滤波器解决方案 ....................................................................................... 7 2.2 有源电力滤波器系统结构及原理分析 ................................................................. 10 2.3 有源电力滤波器的数学模型建立 ......................................................................... 11 2.4 100kVA 并联型有源电力滤波器的主电路设计 .................................................... 14 2.4.1 功率开关器件的选择 .......................................................................................... 15 2.4.2 缓冲电路设计 ...................................................................................................... 15 2.4.3 主电路直流侧电容参数计算 .............................................................................. 18 2.4.4 交流侧滤波电抗器参数计算 .............................................................................. 19 3 谐波电流检测与提取方法 ........................................................................................ 23 3.1 常用谐波电流检测方法比较 ................................................................................. 23 3.2 ip-iq 算法 .................................................................................................................. 24 3.3 ip-iq 算法的实现 ...................................................................................................... 26 3.3.1 实现框图 .............................................................................................................. 26 3.3.2 数字低通滤波器设计 .......................................................................................... 27 4 有源电力滤波器电流跟踪控制策略的研究 ............................................................ 29
控制理论与控制工程 研 究 方 向 答辩日期
河南理工大学
致 谢
本论文是在我的导师余发山教授的悉心指导下完成的，余老师严谨的治学态 度和广博的学术知识给了我极大的影响和帮助，余老师深入的科学研究与工程实 践紧密结合的工作方法深深教育和启发着我。余老师在指导我完成论文的同时， 在研究生的学习期间给我创造了良好的学习环境和实践机会，同时生活上也给予 了我很多的关照。这一切都让我终生难忘与受益不尽。在此论文完成之际，对余 老师表示由衷的敬意和衷心的感谢。 张宏伟老师在论文撰写期间也提供了巨大的帮助和指导，在此同样表示衷心 的感谢。 感谢我的家人在我研究生期间对我的理解与支持，使我能够专心完成学业。 感谢我的同学，在学习上讨论和交流，在生活上互相帮助，对论文的完成也 给予了贡献，在此同样表示感谢。
关键词：有源电力滤波器；谐波电流检测；电压空间矢量
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Abstract
In recent years, with the widely application of the power electronic devices, such as electric arc furnace, converter, and a large number of harmonic currents and impact reactive power into power, voltage and current in the waveform distortion, the serious influence power supply system of power quality. Therefore, the management of electric harmonic current research hot spot, become active power filter can dynamically restrain harmonics and compensating reactive power, is recognized as the electric system harmonic problem is one of the most effective methods. Based on parallel active power filter for research object, a systematic analysis on parallel active power filter based on the basic principle of parallel, the realization of active power filter circuit and control strategy are analyzed and studied. Focus on the harmonic and reactive current detection and extraction method, a deep research on the instantaneous reactive power theory based on the method of harmonic detection; Based on the voltage space vector control strategy, hysteresis current using current error vector and reference voltage vector space distribution are the best space voltage vector switching scheme, the current control error in a given hysteresis width within; For DC voltage using fuzzy control and PI control using the control method. Based on parallel active power filter 100kVA should apply for example, design based on DSP + CPLD of digital controller, and explains in detail the controller, the structure and function of each part. In MATLAB/SIMULINK to shunt active power filter on the simulation analysis, the simulation results show that the active power filter harmonic control of power and compensation has good effect.