混合有源电力滤波器谐波与无功电流检测方法研究

摘要

随着各种非线性负荷不断增多,使得电力系统中谐波与无功等电能质量问题日益严重,混合有源电力滤波器作为治理谐波与无功等电能质量问题的电力电子装置,受到国内外越来越广泛的关注和重视。谐波与无功的实际测量结果是混合有源电力滤波器治理谐波及无功等电能质量问题的主要依据,因此研究新的谐波与无功电流检测方法,加快检测速度,提高检测精度和自适应能力,进一步改进检测方法的性能,具有十分重要的意义。　　本文首先对混合有源电力滤波器进行深入研究,根据其拓扑结构分析其工作机理,给出这混合有源电力滤波器的谐波、无功控制方法,然后根据混合有源电力滤波器的工作原理和检测要求,对目前主要的谐波与无功电流检测方法进行了分析和比较,针对目前单相谐波电流检测方法存的在一些问题,提出了一种改进的无锁相环单相谐波电流检测新方法,该方法通过采用低通滤波器和均值滤波器串联的形式对原有低通滤波器进行优化,大大提高了检测精度和动态响应速度;通过采用基波电流反馈,进一步加快了响应速度。对瞬时无功功率理论的两种典型方法进行了深入研究,在传统ip-iq检测方法的基础上提出了一种改进型ip-iq算法。该方法用正序基波电压正余弦信号计算模块取代锁相环来减少检测误差,用均值滤波器取代低通滤波器来减少延时。针对传统定步长LMS谐波电流检测算法不能兼顾收敛速度和检测精度的难题,着重介绍了一种改进的SVSLMS谐波电流检测方法,分析该算法用于谐波电流检测时产生稳态误差的原因,重新定义了反馈误差,在此基础上提出了一种新的改进型自适应谐波与无功电流检测方法,通过仿真实验得出,该方法相对于传统的LMS算法及改进的SVSLMS算法在收敛速度和收敛精度上有了进一步的提高。

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第一章 绪 论

1.1 谐波及无功问题的研究背景

1.2 谐波和无功电流产生的原因及危害

1.3 谐波和无功抑制措施

1.4 谐波与无功电流检测方法的研究现状

1.5 本文主要研究工作

第二章 混合有源电力滤波器研究

2.1 引言

2.2 HAPF中PPF工作原理与结构

2.3 HAPF中APF的工作原理与结构

2.4 HAPF的基本原理与结构

2.5 本章小结

第三章 改进的无锁相环谐波与无功电流检测方法

3.1 引言

3.2 传统单相谐波电流检测方法

3.3 改进的无锁相环单相谐波电流检测方法

3.4 本章小结

第四章 基于瞬时无功功率理论的谐波及无功电流检测方法

4.1 引言

4.2 矢量坐标变换原理和变换矩阵

4.3 pq谐波及无功电流检测方法

4.4 ip-iq谐波及无功电流检测方法

4.5 改进型ip-iq算法

4.6 本章小结

第五章 基于自适应算法的谐波雨雾功电流检测方法

5.1 引言

5.2 LMS自适应滤器原理

5.3 基于LMS的自适应谐波与无功电流检测方法

5.4 改进的SVSLMS算法的谐波电流检测方法

5.5 改进型自适应谐波电流检测方法

5.6 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢