單相并聯(lián)型有源電力濾波器實驗研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各種電力設備大量使用為人們提供了諸多便利，隨之而來的是對電網(wǎng)的巨大影響。由于許多電力設備是沖擊性、非線性負載，它們所產(chǎn)生的無功、諧波會對電網(wǎng)造成瞬間沖擊，也會使得用戶端電壓發(fā)生畸變，影響用戶的正常用電。而解決系統(tǒng)中的無功影響和諧波危害最常用的設備就是有源電力濾波器。并聯(lián)型有源電力濾波器是有源濾波器中最基本的結(jié)構(gòu)，目前單相并聯(lián)型有源電力濾波器（APF）主要是以電流源的工作方式對電網(wǎng)電流進行補償。通過諧波檢測實時獲得

2、負載中的無功和諧波電流，APF發(fā)出與指令大小相等、方向相反的電流對電網(wǎng)進行補償，消除無功影響和諧波危害，改善電網(wǎng)功率因數(shù)和電網(wǎng)電流波形質(zhì)量。
　　 本文從并聯(lián)有源電力濾波器獲取補償指令出發(fā)，利用自適應濾波的原理獲取諧波指令。針對傳統(tǒng)的定步長自適應諧波檢測方法無法同時滿足動態(tài)響應性能與穩(wěn)態(tài)檢測精度的缺點，分析了傳統(tǒng)變步長LMS 自適應諧波檢測的方法。在被檢測電流諧波含量不嚴重，即信噪比較高時，能夠較好地實現(xiàn)檢測收斂速度與穩(wěn)態(tài)波形準

3、確性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。但是，通過原理分析和實驗驗證，傳統(tǒng)變步長LMS 自適應諧波檢測的穩(wěn)態(tài)幅值精度不夠高。針對這一問題，提出了優(yōu)化的變步長自適應諧波檢測，對于任何條件下的被檢測電流，其動態(tài)響應速度和穩(wěn)態(tài)精度都是良好的。
　　 本文從并聯(lián)型有源電力濾波器的基本構(gòu)成單元——單相PWM 整流器入手，建立了單相PWM 整流器的數(shù)學模型。并借鑒了電流周期平均模型（PAM）的概念，構(gòu)建了單相PWM 整流器的控制系統(tǒng)——電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控

4、制系統(tǒng)。
　　 電流內(nèi)環(huán)實現(xiàn)對電流指令的跟蹤，而電壓外環(huán)實現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定控制。基于數(shù)字PI控制器的PWM 整流器實現(xiàn)穩(wěn)定電壓的功能之后，在內(nèi)環(huán)中實時加入電流補償指令，對非線性負載進行諧波、無功補償。
　　 本文所做的工作是統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器（UPQC）的一個分支，文中所描述的APF，實現(xiàn)直流電壓的穩(wěn)定控制以便能夠在直流側(cè)并聯(lián)一個DVR。在APF 實現(xiàn)諧波和無功電流補償，將負載補償成為一個阻性負載后，DVR 便可以根