基于多机分序策略的三相不平衡治理装置关键技术研究
发布时间：2025-04-22 22:27
随着经济的飞速发展,大量电力电子设备与不平衡负载得到广泛运用,加剧了电网负载侧的三相不平衡现象。此外,现代电力电子设备对电网电能质量的要求越来越高。由于三相不平衡问题会严重影响电网的安全稳定运行,必须采取有效措施进行治理。有源电力滤波器(APF)作为一种能够有效改善电能质量的补偿设备,在电能质量治理中得到了广泛应用。本文基于三相四线制电容中点式APF对不平衡分量检测、单机电压电流控制策略、多机分序协调控制策略进行了深入研究。主要研究内容如下:1.为了解决传统检测方法中正负序分量相互耦合的问题,提出了一种结合平均值滤波器的基于二级广义积分器(SOGI)的三相不平衡基频分量解耦检测算法,具有动态响应快、稳态误差小特点,具有很好的应用前景;为了提高检测精度,对常用的低通滤波器进行了理论分析与对比,设计了无相位偏移、滤波精度高、动态性能好的平均值滤波器。通过仿真对比验证了所设计的平均值滤波器在滤波性能与响应速度上优于传统的低通滤波器(LPF)与巴特沃斯滤波器(BF)。2.对单机APF的电压和电流控制策略以及多机并联APF的协调控制策略进行了研究。针对传统PI控制无法对交流信号进行无静差跟踪的问题...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.1.1 三相不平衡的原理与起因
1.1.2 三相不平衡的危害
1.2 三相不平衡治理技术的研究现状
1.2.1 三相不平衡治理装置的原理与研究现状
1.2.2 三相不平衡分量检测方法与研究现状
1.2.3 多机分序补偿策略研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第二章 不平衡治理装置的建模与分析
2.1 APF的原理
2.2 APF的分类
2.3 APF的数学模型
2.3.1 三相三线制APF数学模型
2.3.2 三相四线制四桥臂APF数学模型
2.3.3 三相四线制电容中点式APF数学模型
2.4 本章小结
第三章 三相不平衡基频分量解耦检测算法
3.1 三相不平衡分量检测算法
3.1.1 基于正负序dq变换的不平衡检测算法
3.1.2 延时信号对消法
3.1.3 基于SOGI的基频分量解耦检测算法
3.2 三相三线制系统下三相不平衡分量检测仿真
3.2.1 三相不平衡阻感性负载
3.2.2 三相桥式不控整流负载
3.2.3 三相不平衡综合负载补偿
3.3 数字滤波器设计
3.3.1 二阶巴特沃斯滤波器
3.3.2 平均值滤波器
3.3.3 仿真验证
3.4 本章小结
第四章 多机分序APF的协调控制策略
4.1 电流跟踪控制策略
4.1.1 比例谐振(PR)控制
4.1.2 改进的准PR控制
4.1.3 准PR控制器参数设计
4.2 直流侧电压控制策略
4.2.1 直流侧总电压控制
4.2.2 直流侧电压均衡控制
4.3 多机分序补偿策略
4.4 多机并联控制策略
4.4.1 集中控制式
4.4.2 主从控制式
4.4.3 冗余控制式
4.4.4 分级控制式
4.5 APF均流与限流方法
4.5.1 多机均流方法
4.5.2 比例限流方法
4.6 本章小结
第五章 基于多机分序策略的三相不平衡治理仿真研究
5.1 APF参数设计
5.1.1 APF补偿容量设计
5.1.2 直流侧电容电压设计
5.1.3 直流侧电容设计
5.1.4 输出侧滤波电感设计
5.1.5 主电路IGBT设计
5.2 三相不平衡分量补偿仿真分析
5.2.1 三相不平衡阻感性负载
5.2.2 三相桥式不控整流负载
5.2.3 三相不平衡综合负载
5.3 多机并联运行仿真分析
5.3.1 子模块投切
5.3.2 子模块热拔插
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：4040805
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.1.1 三相不平衡的原理与起因
1.1.2 三相不平衡的危害
1.2 三相不平衡治理技术的研究现状
1.2.1 三相不平衡治理装置的原理与研究现状
1.2.2 三相不平衡分量检测方法与研究现状
1.2.3 多机分序补偿策略研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第二章 不平衡治理装置的建模与分析
2.1 APF的原理
2.2 APF的分类
2.3 APF的数学模型
2.3.1 三相三线制APF数学模型
2.3.2 三相四线制四桥臂APF数学模型
2.3.3 三相四线制电容中点式APF数学模型
2.4 本章小结
第三章 三相不平衡基频分量解耦检测算法
3.1 三相不平衡分量检测算法
3.1.1 基于正负序dq变换的不平衡检测算法
3.1.2 延时信号对消法
3.1.3 基于SOGI的基频分量解耦检测算法
3.2 三相三线制系统下三相不平衡分量检测仿真
3.2.1 三相不平衡阻感性负载
3.2.2 三相桥式不控整流负载
3.2.3 三相不平衡综合负载补偿
3.3 数字滤波器设计
3.3.1 二阶巴特沃斯滤波器
3.3.2 平均值滤波器
3.3.3 仿真验证
3.4 本章小结
第四章 多机分序APF的协调控制策略
4.1 电流跟踪控制策略
4.1.1 比例谐振(PR)控制
4.1.2 改进的准PR控制
4.1.3 准PR控制器参数设计
4.2 直流侧电压控制策略
4.2.1 直流侧总电压控制
4.2.2 直流侧电压均衡控制
4.3 多机分序补偿策略
4.4 多机并联控制策略
4.4.1 集中控制式
4.4.2 主从控制式
4.4.3 冗余控制式
4.4.4 分级控制式
4.5 APF均流与限流方法
4.5.1 多机均流方法
4.5.2 比例限流方法
4.6 本章小结
第五章 基于多机分序策略的三相不平衡治理仿真研究
5.1 APF参数设计
5.1.1 APF补偿容量设计
5.1.2 直流侧电容电压设计
5.1.3 直流侧电容设计
5.1.4 输出侧滤波电感设计
5.1.5 主电路IGBT设计
5.2 三相不平衡分量补偿仿真分析
5.2.1 三相不平衡阻感性负载
5.2.2 三相桥式不控整流负载
5.2.3 三相不平衡综合负载
5.3 多机并联运行仿真分析
5.3.1 子模块投切
5.3.2 子模块热拔插
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：4040805
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/4040805.html
