基于級聯(lián)H橋的中壓APF控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力電子裝置的廣泛應(yīng)用,非線性負載帶來的諧波污染問題日益嚴峻,對電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量造成嚴重的影響。有源電力濾波器作為一種新型的電力電子裝置,能動態(tài)抑制和補償諧波,已成為諧波治理研究中的重要趨勢。然而在高壓大容量應(yīng)用場合,開關(guān)器件的功率處理能力和開關(guān)頻率之間往往存在著矛盾。載波移相SPWM(Carrier phase-shifted SPWM,以下簡稱CPS-SPWM)調(diào)制技術(shù)和級聯(lián)H橋型多電平技術(shù)的出現(xiàn),為有源電力濾波器在高壓大功率

2、環(huán)境中的應(yīng)用提供了新的思路。本文主要從理論方面對基于載波移相SPWM技術(shù)的級聯(lián)H橋型有源電力濾波器進行了研究。
　　本文首先介紹了載波移相SPWM技術(shù)的基本原理,通過對雙極性和單極倍頻載波移相SPWM兩種調(diào)制方法的Fourier分析和數(shù)學推導,指出其能夠在較低的開關(guān)頻率下實現(xiàn)較高等效開關(guān)頻率的特質(zhì),且具有良好的輸出諧波特性,是一種非常適合多電平變流器的優(yōu)秀調(diào)制技術(shù)。
　　其次基于瞬時無功功率理論,采用ip-iq算法對諧波電流

3、進行實時檢測,并設(shè)計了電流的跟蹤及閉環(huán)PI控制系統(tǒng);針對傳統(tǒng)需要大量電壓傳感器的檢測方法,本文提出了一種新型直流側(cè)電容電壓檢測方法,極大的降低了系統(tǒng)的硬件成本和復雜度;本文基于級聯(lián)型多電平變流器的直流電壓穩(wěn)態(tài)模型,重點分析了直流側(cè)電容電壓不平衡的機理,并通過對有功電壓矢量的分析,在分層控制的架構(gòu)上提出一種分別疊加有功直流分量和有功電壓矢量的均衡控制策略,實現(xiàn)了直流側(cè)電容電壓的均衡。
　　最后在Simulink環(huán)境下進行了大量的低壓