新型三電平拓撲結構有源電力濾波器的研究.pdf

1、各類電力電子設備的普及應用造成諧波在配電網(wǎng)中的含量也越來越多。日益精密的電子設備需求更加優(yōu)質(zhì)干凈的電能；相反，電力電子設備的增多使得向電網(wǎng)中注入的諧波也變得更多。在諧波治理方面，有源電力濾波器具有高效、快速、實時、穩(wěn)定等特點，在很多領域受到重視和應用。三相四線制有源電力濾波器在配電網(wǎng)的諧波治理問題上具有明顯的優(yōu)勢，正受到越來越多的關注。
　　本文以并聯(lián)型三相四線制有源電力濾波器（APF）為研究對象，從主電路拓撲結構、鎖相環(huán)以及AP

2、F的電流電壓閉環(huán)控制策略幾個方面進行了深入的研究。
　　論文首先將兩種典型的三電平變流器與康能中點鉗位型（Conergy NPC）三電平變流器分別從結構、成本、調(diào)制方法、損耗分布等方面做對比分析。研究結果表明Conergy NPC的綜合性價比最高，在成本及損耗平衡方面具有明顯的優(yōu)勢。在此基礎上，建立了基于該變流器的APF數(shù)學模型。
　　其次本文對傳統(tǒng)單同步坐標系軟件鎖相環(huán)進行研究，指出該軟件鎖相環(huán)具有調(diào)整時間長和在三相電壓不

3、平衡條件下存在穩(wěn)態(tài)誤差等問題。針對這些缺點，分別從提高響應速度和濾除負序電壓分量消除穩(wěn)態(tài)誤差兩個方面做出改進，有效地提高了鎖相環(huán)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，并通過仿真進行了驗證。
　　接著針對PI控制對交流信號不能實現(xiàn)無靜差跟蹤以及重復控制響應時間長的缺點，提出將兩者并聯(lián)的復合電流控制策略，并給出了詳細的參數(shù)設定方法。該控制策略響應速度快，同時穩(wěn)態(tài)精度高，且實現(xiàn)簡單方便。同時，為了保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，對直流側電壓閉環(huán)控制和均壓控制分別進行