基于級聯(lián)H橋的有源電力濾波器裝置的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)化腳步的加快，電網(wǎng)里的非線性負載量也不斷增多，導(dǎo)致諧波問題日益突出。有源電力濾波器作為一種電力電子器件能對諧波進行動態(tài)的補償，被認為在電力系統(tǒng)中治理諧波污染的最有效地手段，已逐漸成為一個研究熱點。為了減小電網(wǎng)中非線性負載帶來的諧波電流對電網(wǎng)質(zhì)量的影響，本文研制了基于級聯(lián)H橋的有源電力濾波器，它使用現(xiàn)代化的技術(shù)并且有著成熟的控制理論，在治理諧波方面有著重大的成效。
　　本文首先介紹了諧波相關(guān)知識以及其抑制的主要手段，并分

2、析了APF裝置發(fā)展現(xiàn)狀和特性等。然后詳細地介紹了三種常用的諧波檢測算法----基于傅里葉級數(shù)變換、基于瞬時無功功率理論、基于自適應(yīng)算法的諧波檢測方法，比較分析了這三種方法各自的優(yōu)點和缺點。針對并聯(lián)型單相和三相 APF裝置搭建數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了對應(yīng)的電流跟蹤策略。然后闡述了基于級聯(lián) H橋 APF裝置常規(guī)使用的PWM生成方式，研究了一種改進的載波層疊控制算法，使其既有載波移相使各功率器件開關(guān)均衡的優(yōu)勢，又有載波同層疊相優(yōu)秀的諧波消除特質(zhì)。對

3、于級聯(lián) H橋電容直流母線電壓均衡控制，設(shè)計出一種能有效保證其保持均衡的算法，它分成兩個模塊：模塊均值電壓控制器和直流母線電壓控制器。對實際應(yīng)用中PWM驅(qū)動信號觸發(fā)開關(guān)器件時的死區(qū)效應(yīng)發(fā)生原理進行分析，研究了一種能有效抑制死區(qū)效應(yīng)的補償算法，通過對等效的電壓擾動值做一個前饋補償達到補償死區(qū)時間的目的。最后搭建了一個380V/50A三單元H橋級聯(lián)的單相APF實驗樣機裝置，采用FPGA+DSP的控制平臺，進行了兩組對比試驗：一是級聯(lián)APF裝置