1、 I 目目 录录 1 绪论 . 1 1.1 选题目的和意义 . 1 1.2 谐波抑制与无功补偿理论的发展与现状 . 1 1.2.1 谐波问题的发展 . 1 1.2.2 无功补偿理论的国内外研究现状 . 2 1.3 本文所做的工作 . 3 2 谐波与无功补偿理论概述 . 4 2.1 谐波的危害 . 4 2.2 抑制谐波的方法 . 5 2.2.1 LC 无源滤波器 . 5 2.2.2 有源电力滤波器 . 7 2.3 衡量 APF 补偿性能的指标 . 8 3 基于定频滞环的 SVPWM 电流控制 10 3.1 滞环电流控制方式研究 10 3.2 三角波调制法 11 3.3 基于定频滞环的 SVPWM
2、 控制 12 3.3.1 一种常规的定频滞环电流控制策略 12 3.3.2 在新坐标系下的空间矢量控制 13 3.3.3 指令电压矢量 * v 区域的确定及控制 15 3.3.4 定频滞环 SVPWM 电流控制的实现 22 4 并联混合型有源电力滤波器系统 24 4.1 并联混合型有源电力滤波器 24 4.2 总体系统结构图 25 4.3 并联混合型有源滤波器的工作原理分析 26 4.4 系统参数设计 28 4.4.1 无源滤波器的设计 28 4.4.2 有源滤波器系统各电路设计 31 5 混合电力滤波器数字控制系统仿真 40 II 5.1 仿真软件介绍 40 5.2 有源电力滤波系统仿真模型
3、的建立 40 5.3 仿真结果及分析 45 6 结论和展望 50 6.1 结论 50 6.2 展望 50 致谢 51 参考文献 52 1 1 绪论 1.1 选题目的和意义 随着国民经济的快速发展及电力体制改革,对电能质量及电网安全、 经济运 行提出了越来越高的要求。合理地进行瞬时无功功率理论在有源电力滤波器装 置中的应用,不仅能保证电能质量, 同时也能有效地降低电网的电能损耗, 提 高经济效益。 本次设计是对谐波危害与无功补偿理论及其应用研究的一次尝试性设计。 在谐波抑制与无功补偿理论及其应用研究中，我们在分析无源、有源滤波器工 作特性的基础上，研究 LC 无源滤波系统电流放大问题、发生谐振的
4、条件及谐振 电路的实现方式；在瞬时无功功率理论的基础上，比较 P-Q 和 pq ii两种谐波电 流检测方法，提出一种更好的谐波电流检测方案，研究空间矢量滞环控制策略 的实现方式，并进行仿真实验。培养了我们综合运用多学科知识，提高科研开 发能力和工程实践能力的目的。设计过程中，我对谐波抑制和无功补偿等相关 的新知识进行了学习，电脑的各项基本操作技能的运用有了进一步的提高。 1.2 谐波抑制与无功补偿理论的发展与现状 1.2.1 谐波问题的发展 电力系统的谐波问题早在 20 世纪 20 年代和 30 年代就引起了人们的注意。 当时在德国，由于使用了静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。早 期有关谐波研究的经典论文是 1945 年 J.C. Read 发表的有关变流器谐波方面的 论文。到了 50 年代和 60 年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变 流器引起电力系统谐波问题的大量论文，E.W. Kimbark 在其著作中对此进行了 总结。70 年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力 系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造
