并联混合型有源电力滤波器的研究

随着现代工业技术的发展,大量非线性电力电子装置的广泛应用,使电网中的谐波污染日趋严重,威胁着供电质量和运行安全,因而对谐波的治理迫在眉睫。有源电力滤波器和无源滤波器各有不足,而由两者构成的混合型有源电力滤波器可以取两者之长,补两者之短,不仅可以减小谐波补偿系统的成本,而且可以提高谐波补偿系统的性价比。所以对混合型有源电力滤波器系统的研究具有重要的现实意义。 本文以三相并联混合型有源电力滤波器为研究对象。首先,介绍了谐波的相关定义、产生原理、研究目的以及混合型有源电力滤波器的研究现状。较详细介绍了无源滤波器和有源电力滤波器的基本原理、分类和组成结构,针对各种滤波器的优缺点进行了分析比较,同时进行了并联混合型有源电力滤波器的无源滤波器部分的设计。 其次,详细分析了基于瞬时无功功率理论的ip?iq谐波电流检测法,通过采用改进的ip?iq算法检测出了任意某次谐波电流,利用增加补偿角的方式对补偿过程中产生的延时做出补偿,并应用MATLAB软件对两种方法进行了仿真比较,证明了改进检测算法补偿效果较好,实现了谐波的实时检测。分别介绍了几种补偿电流的控制方法,并对其进行了理论分析。在传统滞环控制基础上,从改变滞环宽度为固定值的缺点入手,采用一种改进的滞环控制方法,改善了电网系统输入电流的谐波畸变率,从而使系统电流具有更小的谐波含量。 最后,通过MATLAB仿真软件对并联混合型有源电力滤波器系统的各环节进行了建模和仿真。仿真结果表明,对于严重失真的电力系统电流波形,投入并联混合型有源电力滤波器后,实时地检测出系统谐波分量,对谐波进行了有效的补偿,使系统的电流波形基本保持正弦,达到了满意的谐波抑制效果,验证了本文研究的并联混合型有源电力滤波器的有效性和可行性。 本文的研究工作对并联混合型有源电力滤波器实验系统的开发具有一定的指导意义和参考价值。