【正文】 ......................................................................... 8 有源電力濾波器的發(fā)展和應(yīng)用 ............................................................................ 9 有源電力濾波器的發(fā)展 ............................................................................ 9 有源電力濾波器的應(yīng)用 ............................................................................ 9 本文的研究的意義和內(nèi)容設(shè)置及主要任務(wù) ..........................................................10 第二章 三相電路諧波及無功電流的檢測 ........................................................................ 11 基于瞬時無功功率理論的電流檢測方法 ............................................................. 11 瞬時無功理論原始定義及發(fā)展 ................................................................. 11 2. 1. 2 瞬時無功功率理論 .................................................................................. 11 2. 1. 3 坐標(biāo)變換 ................................................................................................16 三相四線制系統(tǒng)中基于瞬時無功功率理論的檢測方法 ......................................17 qp? 法檢測電流 ..................................................................................17 2． 2． 2 qd ii? 指令運算方法 ............................................................................17 諧波分量的處理 ................................................................................................18 對基波零序分量的處理 ...........................................................................18 對基波負序分量和高次諧波分量的處理 ...................................................19 qp? 運算方式和 qp ii ? 運算方式的優(yōu)缺點 ........................................................19 第三章 并聯(lián)型三相四線制補償電流發(fā)生電路方案選擇 ...................................................20 三相四線制系統(tǒng) APF 主電路形式和結(jié)構(gòu)選擇設(shè)計 ...............................................20 本科生畢業(yè)論文 4 四相變流器結(jié)構(gòu)形式 ...............................................................................21 三相變流器結(jié)構(gòu) ......................................................................................21 3. 2 三相四線并聯(lián)型有源電力濾波器主電路的參數(shù)選擇 ............................................22 3. 2. 1 主電路容量的確定 ...................................................................................22 3. 2. 2 系統(tǒng)開關(guān)頻率 .........................................................................................22 3. 2. 3 電容總電壓的選擇 ...................................................................................23 3. 2. 4 電容選擇準(zhǔn)則和參數(shù)選擇 ........................................................................24 3. 2. 5 交流進線電感選擇準(zhǔn)則和參數(shù)選擇 ..........................................................25 電流跟蹤控制電路 .............................................................................................26 三角波比較方式 ......................................................................................26 三角波比較方式 ......................................................................................27 第四章 仿真 ...................................................................................................................28 三相四線制不平衡負載的諧波源設(shè)計 .................................................................28 諧波電流檢測環(huán)節(jié)的設(shè)計 ..................................................................................30 4. 2. 1 低通濾波器構(gòu)成原理 ...............................................................................31 檢測 .......................................................................................................33 PWM 信號發(fā)生模塊的建立 ...................................................................................35 仿真模型的整體結(jié)構(gòu) .........................................................................................37 本章小結(jié) ...........................................................................................................37 第六章 結(jié)論及展望 .........................................................................................................38 本文的主要研究成果及完成的主要工作 ..............................................................38 致謝 ................................................................................................................................39 參考文獻 .........................................................................................................................40 本科生畢業(yè)論文 5 第一章 緒論 從上世紀(jì) 20至 30年代，人們已經(jīng)注意到了由靜止汞弧變流器弓 I起的電網(wǎng)電 壓和電流的畸變問題。 諧波源歸納起來，主要有以下幾種： (1)靜止變流器。如：各種家用電器、熒光燈、計算機開關(guān)電源等。 2) 諧波還會引起保護設(shè)備的誤動作。這兩種思路各有優(yōu)點，從 近年來的科技文獻可以看出都得到了很好的發(fā)展。 (4) 當(dāng)系統(tǒng)阻抗參數(shù)和頻率變化時，濾波器可能與系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振 (從 負載側(cè)看 )或串聯(lián)諧振 (從源側(cè)看 )，使系統(tǒng)無法正常工作，嚴重時將導(dǎo)致局部電網(wǎng)的崩潰。 a 串聯(lián)型有源電力濾波器 本科生畢業(yè)論文 8 b 并聯(lián)型有源電力濾波器 （ c）混合型有源電力濾波器 圖 12 有源電力濾波器與負載之間的連接原理圖 混合型有源電力濾波器 混合型有源電力濾波器的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)有以下兩種： （ a） 串聯(lián)型 APF與 LC PF組成的 APF 本科生畢業(yè)論文 9 （ b） 并聯(lián)型 APF與 LC PF組成的 APF 圖 兩種混合型有源電力濾波器 有源電力濾波器的發(fā)展和應(yīng)用 有源電力濾波器的發(fā)展 早在 1969年， B． M． Bird在他的論文 [1]中描述了通過向交流電網(wǎng)注入三次 諧波電流以減少電源電流中的諧波，改善電源電流的波形。隨著各種大功率開關(guān)器件的出現(xiàn)和 PWM變流技術(shù)的成熟，有源電力濾 波器已達 到實用化階段。 1997年日本電氣委員會發(fā)表了一項有關(guān)諧波危害的調(diào)查報告，該報告反映 了有源電力濾波器在日本的應(yīng)用情況。 3)功能 有源電力濾波器除了補償負載電流諧波，還可補償基波無功、校正三相不平衡、抑制電網(wǎng)電壓閃變等功能。 本文的研究的意義和內(nèi)容設(shè)置及主要任務(wù) 本文就瞬時無功理論在三相四線制系統(tǒng)中的適用性進行了深入研究，對三相 四線制有 源電力濾波器所補償?shù)墓β食煞葸M行了詳細分析。 （ 2）有源電力濾波器各部分結(jié)構(gòu)方式的比較及選擇。 2. 1. 2 瞬時無功功率理論 ??變換原理：若在空間上相位差為 120176。將三相電壓、電流分別通過 abc ??變換到坐標(biāo)系 ??下，得到 ??坐標(biāo)系下的兩相瞬時電壓 ?e 、 ?e 和瞬時電流 ?? ii、 。 正向變換 —— 依據(jù) 將三相電流 cba iii 、 通過 32C 變換為 ??坐標(biāo)系下的兩相電流 ?? ii、 ，再由 ?? ii 、 通過 pqC 變換為有功電流 pi 和無功電流 qi 。 p qL P Fi αi βi pi qi α qi β qe ai bi ci a fi b fi ai c f++++i a hi b hi c hL P Fe be ce αe β 圖 qp? 指令運算法原理圖 ?????????????????????????????qpCCeqpCCiiipqpqcfbfaf2321231 （ 229） 當(dāng) APF 同時用于補償諧波和無功時，就需要同時檢測出補償對象中的諧波和無功電流。 p qL P Fi αi βi pi qi α qi β qe ai bi ci a fi b fi ai c f++++i a hi b hi c