【正文】 )1(sec3in3)()i(321如果 T1+ T2TS，則過飽和。針對這種情況就需要對 T1 和 T2 進行歸一化處理，同時得到零矢量的開通時間：第 14 頁共 25 頁 （17）?????????2102211)(TTTTsss（3）開關管導通時間的分配仍以空間矢量在第一扇區(qū)為例來分析開關管導通時間的分配。第一扇區(qū)相鄰兩個向量分別為 U1(100)和 U2(110)，如果采用零矢量對稱的插法，則三相橋臂導通情況可用如下圖表示：圖 空間矢量在第一扇區(qū)時三相橋臂的開通時間分配此時開關變換順序為：000→100→110→111→110→100→000。同理可以得到其他扇區(qū)開關變換轉(zhuǎn)換順序，如下表所示。表 2 各扇區(qū)開關變換順序扇區(qū) 作用于三相橋臂上的向量的轉(zhuǎn)換順序Ⅰ 000 100 110 111 110 100 000Ⅱ 000 110 010 111 010 110 000Ⅲ 000 010 011 111 011 010 000Ⅳ 000 011 001 111 001 011 000Ⅴ 000 001 101 111 101 001 000Ⅵ 000 101 100 111 100 101 000各扇區(qū)三相各相橋臂的導通時間計算如下表所示：第 15 頁共 25 頁表 3 各相橋臂在不同扇區(qū)中的導通時間分配表相扇區(qū)A B CⅠ 2410T?240T?40TⅡ 1Ⅲ 0 20 20?Ⅳ 4T4T?41TⅤ 20?020Ⅵ 1 ?4. 有源電力濾波器的仿真MATLAB 是美國 MATHWORKS 公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環(huán)境，MATLAB 是一個高度集成的系統(tǒng)，分為核心部分和各種工具箱兩個部分。核心部分有數(shù)百個內(nèi)部核心函數(shù)；SIMULINK 工具箱作為 MATLAB 的一部分，為系統(tǒng)模塊提供了一個可綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境下，用戶可通過拖拉和連接典型模塊的方式就可以繪制系統(tǒng)電路，從而很容易就能構造出需要的連續(xù)系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)和離散系統(tǒng)模型。 有源電力濾波器仿真模型的建立 APF 的系統(tǒng)仿真模型基于 MATLAB 的優(yōu)點與有源電力濾波器的特點，本文采用 SIMULINK 的POWERSYSTEMS 工具箱建立了非線性負載模型、諧波檢測模型、控制算法模塊、主電路模塊。如圖 41 所示為有源電力濾波器的系統(tǒng)構成模型。第 16 頁共 25 頁圖 41 有源電力濾波器的系統(tǒng)構成模型 非線性負載模型本文仿真系統(tǒng)中選擇三相整流橋為負載，因為在電力系統(tǒng)中，它應用非常廣泛，是諧波污染非常嚴重的諧波源之一。完整的三相橋式整流電路時由整流變壓器以及 6 個橋式連接的晶閘管、負載、觸發(fā)器和同步環(huán)節(jié)組成。圖 42 所示為非線性負載仿真模塊。圖 42 所示為非線性負載仿真模塊 諧波檢測模型實時、準確地提取出負載中的諧波對有源電力濾波器的補償效果有重要影響。本小節(jié)采用基于瞬時無功功率理論的 P、Q 運算公式計算出諧波。諧波檢測第 17 頁共 25 頁模塊仿真圖如圖 43 所示。圖 43 諧波檢測模塊由于三相三線制系統(tǒng)中電流和電壓信號是獨立的，因此利用 CLARKE 變換可以將三相電流、電壓信號變換為正交的 ΑΒ 坐標系中的向量，如圖 44 所示的三相/兩相的仿真模塊就是實現(xiàn)此功能。當三相系統(tǒng)中的電流、電壓均為正序時，利用兩相/兩相的變換可以分別計算出瞬時的有功電流 IP 和瞬時無功電流IQ。經(jīng)過低通濾波器濾除高次諧波后，得到瞬時有功電流和無功電流的直流分量，然后對直流分量進行兩相/兩相和兩相/三相得逆變換，得到三相電流的基波分量，最后與三相被檢測的電流相減，這樣就只剩下三相諧波分量。諧波檢測模塊中的各個子模塊具體介紹如下：(1) 三相/兩相變換的仿真模型??322Out21Out1KGain4KGain3KGain2KGain1KGain3In32In21In1第 18 頁共 25 頁圖 44 三相/兩相的仿真模型（獲得瞬時有功和瞬時無功功率）：（ 2） ??????2Out21Out1Product3Product2Product1Product4In43In32In21In1圖 45 仿真模型??????（3） 仿真模型（基波有功和基波無功電流獲得）：???1????2Out21Out1Product7Product6Product5Product4Product3Product2Product1Product Divide1Constant4In43In32In21In1圖 46 仿真模型???1????（4） 的仿真模型為（三相/兩相）:??23第 19 頁共 25 頁3Out32Out21Out1KGain4KGain3KGain2KGain1KGain2In21In1圖 47 仿真模型??23 PWM 信號的產(chǎn)生利用電力系統(tǒng)工具箱 POWER SYSTEM BLOCKSET 提供的基于 SIMUNIK 的電力器件模型，可以很方便的搭建 APF 的主電路仿真模型。PWM 的整體仿真如圖 48 所示。圖 48 PWM 波仿真模型 仿真結(jié)果本小節(jié)利用前面建立起來的 APF 系統(tǒng)仿真模型進行了整體的仿真，并分析了仿真結(jié)果。選定的仿真環(huán)境如下：第 20 頁共 25 頁（1）電源：三相電源有效值為 380V，頻率為 50HZ；（2）非線性負載：三相可控整流橋，直流側(cè)選擇的 RLC 負載，額定電壓為380V，額定頻率為 50HZ；（3）有源電力濾波器主電路 RLC Branch 中 R 為 ，L 為 5mH，濾波器直流側(cè)的電源電壓是 1200V。根據(jù)給定的仿真條件和計算的各參數(shù)，利用 節(jié)建立的 APF 系統(tǒng)進行仿真，當負載系統(tǒng)為三相不可控整流橋時，以 A 相為例得到的仿真得到的波形如圖所示（補償設置為從 后開始）：圖 49 A 相負載電路上電流波形文字說明第 21 頁共 25 頁圖 410A 相負載電流諧波分量文字說明圖 411 六路 PWM 波第 22 頁共 25 頁圖 412 補償后的電流結(jié)論電力諧波廣泛存在于電力電網(wǎng)之中，嚴重威脅著人類賴以生存的電力環(huán)境。進行諧波治理，將電力諧波限制在一定的水平之內(nèi)有著重要的意義。電力有源濾波器是很有前景的一個諧波抑制手段。本文所設計的有源電力濾波器可以有效抑制電力電子裝置所產(chǎn)生的諧波,具有較好的補償特性,在一些諧波成分復雜、多變的場合更具有優(yōu)勢?？梢詾橛性措娏V波器實際的研制工作提供參考和依據(jù),具有重要的指導意義。第 23 頁共 25 頁參考文獻[1]姜齊榮，——結(jié)構原理控制[M].北京：科學出版社，2022[2]劉平英，[J].江蘇電氣,2022,(1):15[3] 李玉梅,馬偉明,唐愛紅. 電力有源濾波器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J].海軍工程學院學報，1999，[3]:5665[4]李黨盈，許春雨，宋建成[J].電氣開關，2022,4（30）:3033[5]王兆安,[M].北京:機械工業(yè)出版社,[6]潘翀，侯世英，呂厚余， MATLAB 的諧波電流檢測的建模與仿真[J].計算機仿真，2022,22（12）:194196[7] MATLAB 的并聯(lián)型電力濾波器仿真[J].電氣開關，2022 ， 5（3）:3843[8] MATLAB 的有源電力濾波器研究[J].南陽理工學院報，2022,3（4）:1317[9]Hirofumi Akagi,Edson Hirokazu Watanabe,Mauricio Power Theory and Applications to Power Conditioning[M].北京：機械工業(yè)出版社,[10]第 24 頁共 25 頁致謝本論文自始自終是在何西鳳老師的悉心指導下完成的。何老師淵博的專業(yè)知識、嚴謹?shù)闹螌W作風以及崇高的為人，都使我深深敬佩。在此，謹向何老師致以衷心的感謝和最崇高的敬意!作者還要感謝鄧兵，吳亞辰，劉霖，王盼盼，吳小強，胡全等同學，在本科生學習期間他們給我許多熱情無私的幫助，讓我學到的很多課本以外的知識，并豐富了我的本科生生活。同時，還有感謝我深愛的父母，是他們含辛茹苦，任勞任怨讓我健康成長，并獲得一個很好的學習環(huán)境，使我順利畢業(yè)。最后，感謝我的母校，感謝電氣工程及其自動化所有的幫助關心過我的老師和同學。此致敬禮作者簡介：姓 名： 楊周 性別：男 出生年月：1989 年 10 月 民族：漢 EMAIL:第 25 頁共 25 頁聲 明本論文的工作是 2022 年 12 月至 2022 年 6 月在成都信息工程學院 系完成的。文中除了特別加以標注地方外，不包含他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得成都信息工程學院或其他教學機構的學位或證書而使用過的材料。除非另有說明，本文的工作是原始性工作。關于學位論文使用權和研究成果知識產(chǎn)權的說明：本人完全了解成都信息工程學院有關保管使用學位論文的規(guī)定，其中包括：（1）學校有權保管并向有關部門遞交學位論文的原件與復印件。（2）學?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其他復制方式保存學位論文。（3）學校可以學術交流為目的復制、贈送和交換學位論文。（4）學?？稍试S學位論文被查閱或借閱。（5）學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內(nèi)容（保密學位論文在解密后遵守此規(guī)定） 。除非另有科研合同和其他法律文書的制約，本論文的科研成果屬于成都信息工程學院。特此聲明！ 作者簽名： 年 月 日第 26 頁共 25 頁