有源濾波論文答辯

1、 指導(dǎo)教師：n班級：n學生：n學號： 年 月 日并聯(lián)混合型有源電力濾波器的設(shè)計Design of Hybrid Type Parallel Active Power Filter論論文文題題目目目錄目錄一、研究背景及意義 二、論文思路和工作重點三、結(jié)論 由于傳統(tǒng)的諧波治理手段無源濾波器，只能濾除特定次諧波特定次諧波和可能與電網(wǎng)發(fā)生串并聯(lián)諧振串并聯(lián)諧振的缺點，目前，無源濾波器和有源濾波器組成的混混合型有源電力濾波器合型有源電力濾波器已成為治理電網(wǎng)諧波最有效的手段。研究背景研究背景研究意義研究意義 并聯(lián)混合型有源電力濾波器克服了LC無源電力濾波器的缺點，能夠?qū)崿F(xiàn)諧波抑制和無功功率補償雙重功能，即使

2、補償對象諧波的頻率和幅值都在變化，也具有良好的補償性能。本文主要涉及諧波電諧波電流檢測流檢測、控制控制和參數(shù)設(shè)計參數(shù)設(shè)計等內(nèi)容，為并聯(lián)混合型有源電力濾波器的開發(fā)和涉及提供參考依據(jù)。1、并聯(lián)混合型有源電力濾波器的工作原理；2、確定并聯(lián)混合型有源電力濾波器的拓撲結(jié)構(gòu)；3、網(wǎng)側(cè)諧波電流檢測算法的選??；4、有源電力濾波器的控制系統(tǒng)；5、主電路逆變器和輸出濾波器的相關(guān)參數(shù)設(shè)計與仿真。論文思路論文思路工作重點工作重點1、有源電力濾波器和輸出濾波器的主要電路參數(shù)設(shè)計；2、比較在單獨使用無源濾波器和使用并聯(lián)混合型 有源電力濾波器的諧波電流濾除效果。并聯(lián)混合型有源電力濾波器結(jié)構(gòu)圖并聯(lián)混合型有源電力濾波器結(jié)構(gòu)圖并

3、聯(lián)型有源電力濾波器與LC串聯(lián)方式有源電力濾波器控制系統(tǒng)有源電力濾波器控制系統(tǒng)兩個主要控制目標：一是使有源電力濾波器輸出的補償電流跟蹤指令電流變化；二是保持主電路直流側(cè)電壓的穩(wěn)定。諧波電流檢測及指令生成電路諧波電流檢測及指令生成電路電流跟蹤控制電路電流跟蹤控制電路有源電力濾波器主電路硬件設(shè)計有源電力濾波器主電路硬件設(shè)計1、PWM交流側(cè)電感交流側(cè)電感L2、PWM開關(guān)頻率開關(guān)頻率fk 3、直流側(cè)電容電壓直流側(cè)電容電壓Udc仿真電路的參數(shù)和符號仿真電路的參數(shù)和符號電源電壓：電源電壓：Vvs380電源頻率：電源頻率：Hzfs50負載電阻：負載電阻： 9LR無功負載：無功負載：mHLL8APF交流側(cè)電感：

4、交流側(cè)電感：mHL1 . 0*APF直流側(cè)電容電壓：直流側(cè)電容電壓：VUd200PWM開關(guān)頻率：開關(guān)頻率：Hzfk10000仿真電路仿真電路濾波前電網(wǎng)電流波形及頻譜分析濾波前電網(wǎng)電流波形及頻譜分析基波電流基波電流 I1=51.57A5次諧波電流次諧波電流 I5=10.44A7次諧波電流次諧波電流 I7=6.45A11次諧波電流次諧波電流 I11=3.92A13次諧波電流次諧波電流 I13=3.07A諧波總畸變率：諧波總畸變率：THD=25.81%波形畸變嚴重，主要諧波次波形畸變嚴重，主要諧波次數(shù)為數(shù)為5次、次、7次、次、11次，高次次，高次諧波明顯。諧波明顯。單獨加入單獨加入LCLC無源濾波器

5、的濾波效果無源濾波器的濾波效果基波電流基波電流 I1=54.42A5次諧波電流次諧波電流 I5=0.397A7次諧波電流次諧波電流 I7=0.238A11次諧波電流次諧波電流 I11=0.118A13次諧波電流次諧波電流 I13=2.98A諧波總畸變率：諧波總畸變率：THD=7.43%主要諧波次數(shù)（主要諧波次數(shù)（5、7和和11次）次）濾除效果明顯，但濾除效果明顯，但11次以上次以上高次諧波與加入高次諧波與加入LC無源濾波無源濾波器前比較無變化；器前比較無變化；加入并聯(lián)型混合有源濾波器后的濾波效果加入并聯(lián)型混合有源濾波器后的濾波效果基波電流基波電流 I1=57.88A5次諧波電流次諧波電流 I5

6、=1.87A7次諧波電流次諧波電流 I7=1.23A11次諧波電流次諧波電流 I11=1.14A13次諧波電流次諧波電流 I13=1.26A諧波總畸變率：諧波總畸變率：THD=4.73%由于并聯(lián)型有源濾波器產(chǎn)生的由于并聯(lián)型有源濾波器產(chǎn)生的補償電流要流過補償電流要流過LC無源濾波無源濾波器，會產(chǎn)生阻抗和諧振頻率的器，會產(chǎn)生阻抗和諧振頻率的便宜，導(dǎo)致便宜，導(dǎo)致5次、次、7次和次和11次次的諧波電流有所增大，但高次的諧波電流有所增大，但高次諧波得到明顯濾除，整體濾波諧波得到明顯濾除，整體濾波效果比單獨加入效果比單獨加入LC無源濾波無源濾波器要好得多。器要好得多。改變有源電力濾波器相關(guān)參數(shù)的濾波效果對

7、比改變有源電力濾波器相關(guān)參數(shù)的濾波效果對比1、APF交流側(cè)不同電感值時主要次諧波電流的幅交流側(cè)不同電感值時主要次諧波電流的幅值值L/IhI1I5I7I11I13THDIha51.5710.426.473.943.0925.81%0.01mH57.791.791.240.981.225.31%0.05mH57.721.601.070.831.044.26%0.1mH57.601.681.080.901.144.92%0.5mH57.883.002.611.912.1210.50%1mH57.334.173.142.372.4112.51%10mH58.408.345.813.622.9618.2

8、3%交流側(cè)電感值的大小直接影響補償后各次諧波的含有率，電感過交流側(cè)電感值的大小直接影響補償后各次諧波的含有率，電感過大或過小都會引起（補償后）諧波含有率的升高。在本次實驗中，大或過小都會引起（補償后）諧波含有率的升高。在本次實驗中，最佳取值是最佳取值是0.05mH0.05mHL0.1mHL0.1mH改變有源電力濾波器相關(guān)參數(shù)的濾波效果對比改變有源電力濾波器相關(guān)參數(shù)的濾波效果對比2、PWM變流器開關(guān)頻率對變流器開關(guān)頻率對APF補償性能的影響補償性能的影響 fk/kHzTHD25.65%55.48%84.89%104.73%154.72%204.70%從表中看出，開從表中看出，開關(guān)頻率越大，補關(guān)頻

9、率越大，補償后電流的失真償后電流的失真率越小，當開關(guān)率越小，當開關(guān)頻率升到頻率升到10KHz后，補償效果并后，補償效果并不會得到進一步不會得到進一步的改善。的改善。結(jié)論結(jié)論 電網(wǎng)在未接入濾波裝置之前，諧波失真率達到了25.81%。單獨加入LC無源濾波器后，電網(wǎng)中絕大部分的5次、7次及11次諧波被濾除，但11次以上的高次諧波無法濾除，不能實現(xiàn)動態(tài)補償；在接入有源電力濾波器組成并聯(lián)混合型有源電力濾波器后，由于有源濾波器陳勝的補償電流需要通過LC無源濾波器再接入電網(wǎng)，所以不可避免的會產(chǎn)生阻抗和頻率偏移的情況，此時，5次、7次及11次諧波電流會有所增大，但有源電力濾波器的主要作用體現(xiàn)在可以對各次頻率（20次以下）的諧波電流進行補償，特別是無源濾波器無法濾除