【正文】 12 并聯(lián)型電力有源濾波器的結(jié)構(gòu)特點 ............................. 12 單獨使用的并聯(lián)有源濾波器 .................................12 有源、無源混合型 APF .....................................12 無源和有源的串聯(lián)注入式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ..........................13 并聯(lián)濾波器主電路的工作原理 ..............................14 并聯(lián)有源濾波器主電路的數(shù)學(xué)模型 ............................. 15 開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型 ..................................15 采用占空比描述的 VSR 數(shù)學(xué)模型 ............................17 并聯(lián)濾波器濾波原理分析 .................................... 19 受控電流源變換支路阻抗 ..................................19 阻抗變換應(yīng)用于 APF 的濾波原理 ............................19 小結(jié) .........................................................20 3 并聯(lián)有源濾波器諧波算法及直流側(cè)電壓控制策略 .................... 21 諧波電流檢測法 ............................................ 21 諧波檢測的方法 .........................................21 瞬時無功功率理論及其應(yīng)用 ................................22 并聯(lián)有源濾波器諧波電流補償 ................................ 26 有源電力濾波器的電流控制方法 ............................26 基于電壓空間矢量的滯環(huán)電流控制方式 ......................29 直流側(cè)電壓控制策略 ........................................ 34 3. 3. 1 直流電壓控制方法 ......................................35 3. 3. 2 并聯(lián)型有源電力濾波器的直流側(cè)與交流側(cè)的能量交換 ........36 關(guān)于功率平衡 ............................................38 直流側(cè)電壓的運行值確定 ..................................39 小結(jié) .........................................................340 4 基于 MATLAB 的有源電力濾波器的仿真及分析 ...................... 41 Matlab 仿真環(huán)境簡介 ....................................... 41 仿真模型的建立 ............................................ 42 電源和非線性負(fù)載 .........................................42 諧波提取模塊 ...........................................43 PWM 信號產(chǎn)生模塊 ........................................45 ip、 iq 諧波檢測的仿真 ....................................47 補償系統(tǒng)仿真結(jié)果分析及控制方法的對 比分析 ................48 直流側(cè)電壓波形 ...........................................58 小結(jié) .........................................................58 5 總結(jié)與展望 ................................................. 59 致 謝 ..... .................................................. 60 參考文獻 .. ................................................... 61 附錄 ............... ......................................... .64 翻譯部分 ..........................................................66 中文譯文 ..........................................................66 英文原文 ..........................................................74 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1 緒論 課題研究的背景 隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種功率開關(guān)器件以及其他非線性負(fù)載得到了廣泛的應(yīng)用，這一方面給電能的變換帶來了方便并提高了變換的效率；另一方面也導(dǎo)致諧波大量的注入電網(wǎng) ， 即 電力污染；而現(xiàn)代社會對于電能質(zhì)量的要求也越來越高。主要是幾種控制算法的對比分析。 然后對幾種諧波檢測方法進行概述，確定本文選擇目前較為流行的 ,pqii諧波電流檢測法 ,接著詳細(xì)分析了基于瞬時無功功率和無功電的實時檢測 ,pqii諧波電流檢測法；又對并聯(lián)電力有源濾波器的控制策 略進行了概述，本文選擇 三角波比較方式 ,滯環(huán)比較 PWM 電流控制以及 基于電壓空間矢量的滯環(huán)電流控制方式 ， 接著詳細(xì)分析了基于電壓空間矢量的滯環(huán)電流控制方式；最后詳細(xì)分析了并聯(lián)電力有源濾波器直流側(cè)電壓控制策略 。 本文從電力有源濾波器的原理入手，從結(jié)構(gòu)上和電路原理上分析了電力有源濾波器抑制諧波的原理。 翻譯與論文相關(guān)的電氣自動化方面專業(yè)外文資料約 3000 字。 設(shè)計并聯(lián)有源濾波器的系統(tǒng)仿真平臺。 中 國 礦 業(yè) 大 學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè) 計 姓 名： XXX 學(xué) 號 ： 學(xué) 院： 信息與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程 與 自動化 設(shè)計題目： 有源濾波器諧波控制算法仿真研究 專 題： 指導(dǎo)教師： XXX 職 稱： 副教授 2021 年 6 月 徐州 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 學(xué)院 信電學(xué)院 專業(yè)年級 電氣 工程與自動化 202111學(xué)生姓名 XXX 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 ： 20 09 年 2 月 16 日 畢業(yè)設(shè)計日期： 2021 年 2 月 16 日至 2021 年 6 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計題目： 有源濾波器諧波控制算法仿真研究 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求 ： 了解并聯(lián)有源濾波器的工作原理。 了解有源濾波器的諧波檢測的基本理論 ,諧波控制算法的基本理論以及直流側(cè)電壓控制的基本理論。 采用 Matlab/Simulink對并聯(lián)有源濾波器系統(tǒng)進行仿真。 用 OFFICEWORD 打印論文 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 摘 要 以半導(dǎo)體開關(guān)器件為核心的功率傳輸、變換技術(shù)的應(yīng)用給電網(wǎng)注入了 大量諧波，電力有源濾波器作為目前諧波抑制非常行之有效的措施，對它的研究很有價值。從降低有源濾波器容量的角度出發(fā)分析目前較為典型的并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點。 文末用 Matlab 中的 Simulink 工具進行上述設(shè)計仿真，給出仿真分析。 關(guān)鍵詞： 電力有源濾波器； 諧波； ,pqii諧波電流檢測法 ； 控制算法仿真 ABSTRACT Application of power conversion and transmission,based on the semiconductor switching element， introduces plenty of harmonics into the electric work， Active Power Filter(APF)then was developed in this background， So study on APF will be meaningful． This paper analyses the APF function principle from the structure form and circuit theory． Then the most effective topology structure is obtained by the parison between two classical structure which would reduce the capacity in APF, and restraining the harmonics on a large scale． Then ,this paper analyses some of the detection methods of the harmonics briefly. The ,pqiimethod is widely used in most occasions, so this method was chosen in this paper. Then this paper elaborates the theory of the ,pqii method. Meanwhile， detecting way was the most important technique in APF has been paid attention greatly. so ,based on the brief analyse of some of the detecting ways, This paper choosed three methods to give simulation. Meanwhile,the method of Voltage Space Vector was analysed in last,this paper elaborated the control method of the APF . In the end， the Simulink in Matlab Simulation is carried out to confirm what has been analysed in above paper. Keywords: Active Power Filte。很多國家都制定了限制諧波的規(guī)定和國家標(biāo)準(zhǔn)，國際電工委員會 (IEC)、電氣電子工程師協(xié)會 (IEEE)等國際組織也推出了諧波標(biāo)準(zhǔn)。如何抑制電網(wǎng)諧波，改善電能質(zhì)量成為近年來研究的熱點 [1] [2]。諧波能夠引起電網(wǎng)局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使諧波放大 ， 造成危險的過電壓或過電流，這往往導(dǎo)致電氣元件及設(shè)備損壞，影響電力系統(tǒng)安全運行 ； 2)諧波威脅公用電網(wǎng)電力設(shè)備的安全運行。另外，諧波電流還會增大電機的噪音和產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩，加重機械振動，使設(shè)備無法運行 ； 4)諧波能使電網(wǎng)中的繼電保護及其他自動裝置誤動作，甚至造成跳閘事故，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運行 ； 5)使測量和計量儀器、儀表不能正確指示或計量 ； 6)諧波會對 鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。如變壓器的勵磁回路實際是具有鐵芯繞組的電路，在不計磁滯和鐵芯未飽和時，它基本上是線性電路；鐵芯飽和后，它就是非線性的，即使外加電壓是純正弦波，電流也要發(fā)生畸變。當(dāng)鐵芯未飽和時，可以認(rèn)為磁通勢集中在 2個空氣隙。另外，由于定子開槽，氣隙磁導(dǎo)不是沿表面均勻 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁