1、将相转换到两静止坐标下,变换矩阵为种开关状态在坐标上对应了个基本电压空间矢量,其中两种开学士学位论文关状态形成的电压矢量为零矢量,其余个有效矢量幅值均等于,且相邻两个矢量间的夹角为,从而把坐标平面分为个扇区。各基本电压矢量如图所示。图电压空间矢量扇区计算示意图空间矢量的算法的实现由的基础理论,即平均值等效原理,每个扇区内的参考电压矢量均可按各相开关器件仅开关动作各次的原则,由所。
2、入年代,随着电力电子技术以及控制技术的发展,对有源电力滤波器的研究逐渐活跃起来,成为电力电子技术领域的研究热点之。国外有源电力滤波器的研究以日本为代表,已进入大量实用化阶段。由于日本社会的电气化进程早,直受电网谐波问题的困扰,有源电力滤波器的研究在日本受到了相当的重视,因此从十年代有源电力滤波器的思想产生以来,日本就投入了相当多的人力物力进行了深入的研究,现在有源电力滤波系统实际应用在日本及欧美国家越来越多。年,日本学者提出相电路瞬时无功功率理论,以该理论为基础的谐波和无功电流检测方法在有源电力滤波器中得到了成功的应用,极大地促进了有源电力滤波器的发展,使得十年代提出的有源电力滤波器走出了实验室。此后。
3、调节来实现。电压跟踪控制方法有很多种,空间矢量预估计电流神经网络控制等。本章主要介绍空间矢量调制技术。这种控制方法物理概念清晰,可以采用较低的开关频率达到滞环比较控制同样的控制效果。空间矢量控制在实际中得到越来越多的应用。空间矢量原理空间电压矢量法也叫磁通正弦法。它以相对称正弦波电压供电时交流电动机的理想磁通圆为基淮,用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼近基淮圆磁通。逆变器输出的相对称电压和合成的空间电压矢量关系如下所示,通过控制磁通或电压矢量导通时间,用尽可能多的多边形磁通去逼近正弦磁通,若采样时间足够小,可合成任意电压矢量,其输出电压正弦波调制时提高,谐波电流有效值之和接近最。
4、属扇区内两相邻基本电压空间矢量来合成,矢量合成的作用效果是和参考电压矢量的作用效果等效的。矢量合成如图所示学士学位论文图电压空间矢量合成图为给定的输出参考电压矢量,其幅值为输出线电压有效值。和为与相邻的两个有效的基本电压矢量,其中可以等于和。分别为和的作用时间为参考电压矢量的作用时间,即载波的周期。基本矢量作用时间的计算由于的幅值轨迹被限于基本空间矢量形成的边形之内,故其幅最大为。按照平行边形法则,每个扇区内的均可由所属扇区内相邻两个有矢量以及零矢量来合成,其中零矢量起等待作用。由于每个矢量作用的时间都很短可以表示如下其中,是零矢量作用的时间,。高压混合有源电力滤波器控制算法的研究。。
5、结合式可得此方法可推广到相线系统中应用,单相系统和任意次谐波的检测以及基波或任意次谐波负序分量的检测。为解决相线电路中谐波电流的检测,可在变换中增加个对应于零序的相。方法也可用于单相系统中谐波电流的检测,如可将单相电流看作相电路中的相电流,并按相对称且正序的原则,构造出相和相电流,然后按常规方法对相电流进行处理,计算得到的相电流分量即为单相电路对应的检测结果。也可将单相电流看作坐标系中的相电流,按相落。
6、抗的谐波支路,使得负载中的谐波电流不会在无源滤波器上产生谐波电压。该方案从拓扑上实现了两种方法的综合。这种方式也称为统电能质量调节器,目前还处于试验阶段。这种有源电力滤波器兼有串并联有源电力滤波器的功能,可解决配电系统发生的绝大多数电能质量问题,具有较高的性价比,是今后值得推广的种装置。近几年来,国外学者己经将有源电力滤波器实际应用于从系统端与用户端同时抑制和消除供电系统的谐波,从整体上改善电力系统的供电质量。我国对谐波问题的研究起步较晚,吴竟昌等人年出版的电力系统谐波书是我国有关谐波问题较有影响的著作。此外,唐统等人和容健纲等人分别独立翻译了等的电力系统谐波书,也在国内有较大的影响。在有源电力滤波器。
7、于瞬时无学士学位论文功理论谐波检测方法可用图所示原理予以实现。图基于瞬时无功理论谐波检测原理图本章小结中谐波和无功电流的检测和控制方法是影响其补偿性能的关键因素,也是制约其在许多领域推广应用的难点。日本学者提出的瞬时无功功率理论,为相电路中的谐波与无功功率的实时检测提供了理论依据,从而使相从实验室研究走向了实用化。本章主要介绍了的谐波检测方法,并且提出了此方法的谐波检测原理图。随着科学技术的发展大功率单相非线性负载的使用,不断增加如电力机车即为种典型大功率非线性负载对单相的需求越来越迫切,所以探讨新的谐波和无功电流的检测方法对的发展和推广具有重要的理论和实用意义。学士学位论文第章基于空间电压矢量。
8、滤波器之间存在谐波通道。等人在年提出将串联有源电力滤波器加并联无源滤波器的结构,在这种方案中,有源电力滤波器对谐波呈现高阻抗,而对基波电流呈现低阻抗。因此有源电力滤波器相当于个电源和负载之间的谐波隔离装置,电网的谐波电压不会加在负载和无源滤波器上,而负载的谐波电流也不会流入电网。年,等人提出了种综合了串联有源电力滤波器和并联有源电力滤波器的综合有源滤波器。其目的是在电网与公共连接点之间提供个电压和电流净化装置,消除用户对电网的谐波污染,同时保证用户得到正弦供电电压。串联有源电力滤波器将电源和负载及无源滤波器隔离,使负载谐波电流流入无源滤波器,同时阻止电源谐波电压流入负载端。并联有源电力滤波器提供个零阻。
9、后于相的原则,构造出相电流,再按变换来检测相基波正序电流。显然这种做法较前种做法要简便得多。常规方法计算的是相电流矢量在相电网基波正序电压合成矢量及其法线上的投影。在坐标系中,只有基波正序电流分量和是保持同步旋转的,处于相对静止状态,而其他所有的电流分量相对于均是动态的,因此只有基波正序电流分量在及其法线上的投影是常量,其他分量在及其法线上的投影均是交变的。提取中的直流分量,经过反变换后即可求得电网基波正序电流分量。根据上述原则,若欲检测次谐波电流分量,只需将参考电压矢量选为次谐波电压合成矢量即可。方法也可用于检测电网基波或任意次谐波的负序分量,只需将参考电压矢量取为次谐波的负序电压矢量综上所述,基。
10、。图为典型的相逆变器结构。图中,为逆变器相的输出相电压,为其相应的输出线电压,开关器件受开关变量的控制。分别表示个功率开关器件,逆变桥的功率管上下互补,不能同时导通。利用功率管的开关状态和顺序组合,以及开关时间的调整,就能使产生的电压空间矢量以预定轨迹旋转。学士学位论文图相逆变器主电路结构为了分析方便,现规定上桥臂开关管导通时,开关状态为,关闭时其他开关状态类似,由此可知,个桥臂能形成种开关模式组合。其中,开关状态,逆变器输出电压为零,定义为零开关状态。根据相电压型逆变器电路可以得到相逆变器输出线电压及相电压与逆变器开关状态量之间的关系式为。
11、制并联型有源电力滤波器的主要功能是根据非线性负荷的谐波电流,产生相应的补偿电流,防止谐波电流流入电力系统造成污染。当检测出非线性负荷需要补偿的电流之后,并联型有源电力滤波器的目的是控制逆变器使其输出的电流跟踪所需要补偿的线性负荷的谐波电流。主要有两种控制方法,即电流跟踪控制与电压控制。电流跟踪控制方法主要有种周期采样控制滞环比较控制角载波控制。以上电流跟踪控制方法的优点是非常简单,容易实现,对并联型有源电力滤波器的参数及结构依赖性小。电流跟踪控制方法可以针对逆变器的每个臂来实现,因而如果是相线制的结构,则对其个桥臂分别采用电流跟踪控制。但对于电压源型逆变器构成的有源电力滤波器,其输出电流变化可根据电压。
12、这理论不断完善,在此基础上有源电力滤波器的研究十年间有了长足的进展。在年提出用并联有源电力滤波器消除谐波。有源电力滤波器在这种装置中相当于个谐波电流发生器,它跟踪负载电流中的谐学士学位论文波分量,产生与之相反的谐波电流,从而抵消了线路中的谐波电流,使电源电流为正弦波,通过不同的控制,还可以对谐波无功不平衡等分量补偿,因此功能多,联结也方便,但该方法也存在诸多缺点。年,等人提出了用并联有源电力滤波器和并联无源滤波器相结合的混合型有源电力滤波器方案。在这种电路中,有源电力滤波器仍起谐波补偿的作用,无源滤波器分担大部分谐波,因此有源电力滤波器容量很小,但这种有源电力滤波系统在使用时,电源与有源电力滤波器及无。
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高压混合有源电力滤波器控制算法的研究