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并联混合型有源电力滤波器拓扑结构及其谐波检测
| 论文题名： | 并联混合型有源电力滤波器拓扑结构及其谐波检测 |
| 关键词： | 有源电力滤波器;实时检测;谐波检测;仿真;电网;拓扑结构 |
| 摘要： | 治理谐波污染的传统的方法是设置LC无源滤波器(PowerFilter，简写为PF)且已得到广泛的应用。但是这种无源滤波装置的补偿性能较差，难以对变化的谐波产生补偿作用。随着近年来GTO晶闸管、BJT和IGBT为代表的全控型器件的发展，采用电力电子技术的各种有源电力滤波器(ActivePowerFilter,简写为APF)得到了飞速发展。采用有源电力滤波器治理谐波比无源滤波器有更优越的补偿性。 有源电力滤波器的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。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，消除了在滤波器和电网阻抗之间产生谐振的危险，具有高度可控制和快速响应特性，并且能跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率，其特性不受系统影响，无谐波放大危险，相对体积重量较小、滤波性能优异而费用相对较低等突出优点，因而已成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。本文对有源电力滤波器的拓扑结构进行了详细地研究。 根据APF与电网连接方式可分为串联型APF和并联型APF。又因为这两种控制方式各有优缺点。目前开发并大量试用让APF与PF混合使用。其控制策略分为串联混合型APF和并联混合型APF；还有APF与APF混合使用方式。 本文重点介绍APF的基本原理和拓扑结构，并且详细讨论了并联混合型APF的拓扑结构并进行滤波原理分析。借用参考文献的系统参数用MATLAB进行仿真，实验结果表明用混合型有源电力滤波器装置对电网进行补偿，谐波畸变量大大降低，与用无源滤波器装置进行滤波比较，有源滤波性能和补偿特性远远高于无源滤波器，说明有源滤波技术发展前景广阔，是维护“绿色”电网、提高电能质量、真正实现电网安全稳定和优质经济运行的一种有效手段。最后对国内外现有的谐波实时检测方法进行研究，着重介绍了快速傅里叶变换法(FFT)和瞬时无功功率法(ip-iq法)检测原理以及各自的优缺点。对电网中谐波合理地选择检测方法和实时跟踪手段，将随着信息技术、控制技术和电力电子技术的发展，为电能质量控制发挥非常重要的作用。 |
| 作者： | 刘春花 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 周腊吾;王春生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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