【正文】 下 本科生畢業(yè)論文 29 （ a） ai 電流波形 （ b） ci 電流波形 圖 （ a）（ b）分別為 ai 、 ci 三相電流的波形 本科生畢業(yè)論文 30 圖 零線電流的波形 由于接入了一個(gè)三相不控整流橋，負(fù)載是電感和電阻，得出 A、 B、 C三相電流發(fā)生畸變， A相和 B相電流畸變程度差不多如圖 （ a） 所示。 2) 實(shí)時(shí)控制 ,且電流響應(yīng)快 ,相位偏移小。這樣 ci 在 Hic?? 和 Hic?? 之間波動。 (1)當(dāng)電抗取最大值時(shí) : SAPF輸出補(bǔ)償電流的最大變化率為 : ?????? ?? mDCca UULdtdi 311 （ 312） 式中 : cadi 為 A相補(bǔ)償電流， DCU 為直流側(cè)電容電壓， mU 為電網(wǎng)電壓的幅值?？蓞⒖家韵玛P(guān)系式進(jìn)行討論選擇 : ? ? ? ?DCcbajjnsjDCDCDC CUdtiuuuU ?????????????? ?? ,m i nm a x （ 36） 其中 n=3,5,7... 定義電容電壓紋波百分比 DCDCu UUr ?? （ 37） 2,DCucbajjnsjUrdtiuC ??????????? ?? （ 38） ?????? ??? ? ?? cbaj jnsj dtiv, （ 39） 由此可知電容容量與負(fù)載類型有關(guān)，式 （ 39） 的功率成份與補(bǔ)償目標(biāo)有關(guān)，但考慮到上式的計(jì)算討論過程比較復(fù)雜，通常電容量的選擇可按如下經(jīng)驗(yàn)公式求得。在本次的樣機(jī)實(shí)驗(yàn)條件下， ABU為 380V， DCU 須滿足 VUDC 538? ， DCU 取為 800V 。通過參考文獻(xiàn)，調(diào)制頻率與環(huán)寬的關(guān)系如下 : ???????? ??22411 2 dcswdc UmLf UHB （ 31） ? ? ???????? ??2dcdcsw U LmLHB Uf （ 32） 上式中 :HB為滯環(huán)寬度， dcU 為電容總電壓， L為交流進(jìn)線電感。而 cI 的大小與補(bǔ)償?shù)囊笠约柏?fù)載的容量大小均有關(guān)系。從結(jié)構(gòu)上看， 本科生畢業(yè)論文 22 三相變流器比四相變流器采用的開關(guān)管數(shù)目少。 指令信號 ?cNi 由前面所述檢測法檢測出的系統(tǒng)零線電流反極性得到。在設(shè)計(jì)主電路時(shí)，首先需確定主電路的形式，之后確定選擇什么樣的主電路，電流跟蹤方式；再按所選的器件和電流跟蹤方式設(shè)計(jì)驅(qū)動電路，并設(shè)計(jì)整個(gè)裝置的各種保護(hù)電路。當(dāng)補(bǔ)償目標(biāo)為 ?1I 時(shí)，以上分析從理論上說明了在三相三線系統(tǒng)中廣為應(yīng)用的瞬時(shí)無功理論在三相四線系統(tǒng)中完全適用。 ??????????????????????????????????????????cbaiiiiii2323021211212121320?? （ 234） ??????????????????????????????????????????cbauuuuuu2323021211212121320?? （ 235） 在 0???? 正交坐標(biāo)系中，根據(jù)式 (2— 3)， 0軸對應(yīng)于系統(tǒng)的零序分量 aI (包含基波零序分量 aI1 )，而 ?I ， ?I 映射到 ??? 聲坐標(biāo)平面內(nèi)。 （ 4）最后將無功分量電流 qfqf ii ?? 、 經(jīng)過 CLARK 逆變換得到相應(yīng)的 abc 三相坐標(biāo)的基波無功電流 cqfbqfaqf iii 、 。下標(biāo)中的 d表示由檢測電路得出的檢測結(jié)果。電網(wǎng)電壓波形無畸變時(shí)， p 為基波有功電流與電壓作用所產(chǎn)生， q 為基波無功電流與電壓作用所產(chǎn)生。即： ?????????cossiniiiipq （ 24） 式中 ， ie ??? ?? 2）、電壓矢量 e 的模 |e |和三相電路瞬時(shí)無功電流 qi 的乘積為三相電路瞬時(shí)無功功率 q， |e |和三相電路瞬時(shí)有功電流 pi 的乘積為三相電路瞬時(shí)有功功率 p。的兩相平衡交流電通過定子空間上相差 90176。 本科生畢業(yè)論文 11 第二章 三相電路諧波及無功電流的檢測 在有源電力濾波器等無功諧波電流動態(tài)補(bǔ)償裝置中，對無功及諧波電流的實(shí)時(shí)檢測中提出了很高的要求，如何準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地檢測出電網(wǎng)中瞬態(tài)變化的電壓電流信號是 APF 等動態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行精確補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。最后對三相四線并聯(lián)型有源電力濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)。直到 1989年才見到這方面的研究的文章。其主電路為電壓型逆 變器 (VSI)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在三相四線系統(tǒng)中的諧波和三相不平衡所產(chǎn)生的問題日趨嚴(yán)重，引起了人們的極大重視。此文討論了有源電力濾波器的實(shí)現(xiàn)方法和控 制原理，并建立了有源電力濾波器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 (3)補(bǔ)償無功功率時(shí)不需要儲能元件，補(bǔ)償諧波時(shí)所需儲能元件的容量也 不大。 無源電力濾波器 無源電力濾波器 (原理如圖 11)是傳統(tǒng)的諧波補(bǔ)償方法，目前大量應(yīng)用的 是由交流電抗器和電容器組成的“ LC無源濾波器 (LC Passire Power Filter)”。 諧波抑制強(qiáng) 解決非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波問題思路有二。使諧波 電流放大，造成過電流，導(dǎo)致電容器、與之相連的電抗器和電阻器的損壞。 (2)工業(yè)用電弧爐、逆變焊機(jī)等。如電網(wǎng)的諧波、三相不平衡、閃變與頻率變化等。目前，并聯(lián)有源電力濾波器 (shunt active power filter， SAPF)已成為無功和諧波動態(tài)補(bǔ)償?shù)挠行侄沃弧? 關(guān)鍵詞 諧波動態(tài)補(bǔ)償；并聯(lián)有源電力濾波器；三相四線制； qp ii ? 算法 MATLAB/Simulink 本科生畢業(yè)論文 2 Abstract With extensive application of power electronic devices in production and life,they make power energy conversion and application easily, but also lead to the serious harmonic pollution in the power system. At present, the shunt active power filter (SAPF) has been an effective way to dynamically pensate reactive power and harmonic. In addition to these problems, the load unbalance is more and more serious in threephase fourwire system, therefore, SAPF applied to threephase fourwire system is researched and designed to solve these problems in this paper. For the harmonic current detection of SAPF in threephase fourwire system, the qp ii ? algorithm based on the instantaneous reactive theory is detailedly derived, and this algorithm is demonstrated it could be directly applied to threephase and fourwire system without being improved. Hysteresisband parison method is chosen as pensation current control strategy. The threeleg converter which has clear division is adopted as the main circuit. At the end of the paper, the simulation platform is built by use of MATLAB/Simulink software. The output inductance parameter and softstart scheme are simulated respectively. The results prove that output inductance parameter is reasonable and the softstart scheme is feasible. Then, the integrated simulation for SAPF and pensation system is carried out. Finally, simulation results show that SAPF has a good pensation characteristic for the harmonic produced by the balance and unbalance nonlinear loads, and balances threephase loads in threephase and fourwire system. At the same time, simulation results show that harmonic detection method is correct and the control strategy is proper. Keywords ： harmonic dynamic pension； shunt active power filter； threephase fourwire system； qp ii ? algorithm； MATLAB/Simulink 本科生畢業(yè)論文 3 第一章 緒論 ................................................................................................................... 5 諧波概述及其危害 .............................................................................................. 5 諧波抑制強(qiáng) ................................................................................................. 6 無源電力濾波器 ....................................................................................... 6 有源電力濾波器 ....................................................................................... 6 混合型有源電力濾波器 ...