隨著對(duì)電能應(yīng)用高效率的要求,基于電力電子技術(shù)的非線性負(fù)載等開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用越來越普遍,這些開關(guān)設(shè)備造成的諧波成分對(duì)電網(wǎng)的污染也越來越嚴(yán)重。這些諧波會(huì)影響其它電氣設(shè)備的正常工作,危及電網(wǎng)安全。電力有源濾波器由于能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,得到了廣泛的研究。 本文是在課題組380V、260kVA純有源電力濾波器項(xiàng)目方案的論證階段,為提高大容量單臺(tái)純有源濾波器的效率和動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能而做的分析、設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證工作。論文首先介紹了通過LCL濾波器與電網(wǎng)相連的并聯(lián)電力有源濾波器的主電路結(jié)構(gòu),進(jìn)而分析了這種主電路結(jié)構(gòu)在大容量和低開關(guān)頻率場(chǎng)合對(duì)開關(guān)紋波衰減的優(yōu)勢(shì)。通過比較PI控制和狀態(tài)反饋控制,選取全狀態(tài)反饋來達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。 將電網(wǎng)處理為擾動(dòng)輸入,對(duì)LCL主電路在靜止abc坐標(biāo)系中進(jìn)行了建模,然后選取系統(tǒng)閉環(huán)期望極點(diǎn)設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)。為消除電網(wǎng)這個(gè)外部輸入對(duì)指令電流跟蹤的影響,引入了電壓前饋,并從理論上推導(dǎo)了前饋的具體關(guān)系式。之后引入了觀測(cè)器,并把對(duì)電網(wǎng)輸入的建模考慮進(jìn)了觀測(cè)器,消除了電網(wǎng)輸入對(duì)狀態(tài)估計(jì)和補(bǔ)償輸出造成的偏差。在電力有源濾波器實(shí)際安裝時(shí),電網(wǎng)進(jìn)線和變壓器的電感是不確定的,其會(huì)加在LCL的網(wǎng)側(cè)電感上,從而使對(duì)系統(tǒng)基于狀態(tài)空間的建模產(chǎn)生偏差,因此文章研究了所設(shè)計(jì)的控制器對(duì)LCL網(wǎng)側(cè)電感變化的適應(yīng)性。為保證電力有源濾波器的穩(wěn)態(tài)指標(biāo),對(duì)狀態(tài)反饋后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)了重復(fù)控制器。 最后,基于設(shè)計(jì)的控制器在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了對(duì)1MW不控整流負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏τ性礊V波器系統(tǒng)模型,進(jìn)行了仿真;并對(duì)動(dòng)靜態(tài)性能進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)和理論分析的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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現(xiàn)代家庭中單相供電的用電設(shè)備如電腦、電視機(jī)、冰箱等都具有非線性特性,都會(huì)產(chǎn)生諧波污染電網(wǎng)。本文針對(duì)這一現(xiàn)象研究了單相并聯(lián)電壓型有源電力濾波器(APF),設(shè)計(jì)了一個(gè)APF控制系統(tǒng)來產(chǎn)生與諧波電流大小相等方向相反的補(bǔ)償電流,并使補(bǔ)償電流實(shí)時(shí)地跟蹤諧波電流,從而消除諧波電流達(dá)到凈化電網(wǎng)。 本文對(duì)提出的APF控制系統(tǒng)從模擬和數(shù)字兩個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究。 首先,設(shè)計(jì)了APF的主電路結(jié)構(gòu),確定了系統(tǒng)中電感電容等元件參數(shù),并根據(jù)仿真結(jié)果系統(tǒng)地分析了參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)償效果的影響,然后根據(jù)補(bǔ)償效果選擇最佳的參數(shù)值。 其次,針對(duì)控制系統(tǒng)要求,選用適合系統(tǒng)的電流電壓PI雙環(huán)控制系統(tǒng),通過參數(shù)優(yōu)化后得到了控制器的最優(yōu)參數(shù),使控制效果達(dá)到最優(yōu)。并從理論上詳細(xì)分析了無差拍控制算法。 最后,利用滯環(huán)比較原理制作了10KHz的三角波發(fā)生器,用于PWM調(diào)制電路。在對(duì)硬件描述語言以及FPGA設(shè)計(jì)流程深入理解的基礎(chǔ)上,利用Verilog語言實(shí)現(xiàn)了雙環(huán)PI控制器和PWM發(fā)生電路的數(shù)字化,使得有源電力濾波器補(bǔ)償精度提高,有更好的可修改性,可使用于很多不同的非線性負(fù)載。
標(biāo)簽: 單相 有源濾波器 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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·電力有源濾波器(APF)控制方法研究及Matlab仿真
上傳時(shí)間: 2013-07-04
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·摘要:描述了三相電壓源型PWM整流器的工作原理,基于整流器網(wǎng)側(cè)電流矢量推導(dǎo)出同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,給出了一種電流前饋解耦控制算法。同時(shí)詳細(xì)介紹了基于電流前饋解耦的PWM整流器雙環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。并且應(yīng)用TMS320LF2407A建立了PWM整流器的DSP數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該整流器能獲得單位功率因數(shù)的正弦輸入電流、穩(wěn)定的直流輸出電壓和快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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數(shù)控振蕩器的頻率控制字寄存器、相位控制字寄存器、累加器和加法器可以用VHDL語言描述,集成在一個(gè)模塊中,提供VHDL源程序供大家學(xué)習(xí)和討論。\r\n
標(biāo)簽: VHDL 寄存器 數(shù)控振蕩器 加法器
上傳時(shí)間: 2013-09-04
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合理利用有效的控制策略提高有源濾波器的本身的補(bǔ)償性能越來越成為各國學(xué)者研究重點(diǎn)。本文從有源濾波器的數(shù)學(xué)模型出發(fā),詳述有源濾波器的數(shù)學(xué)建模過程。并且針對(duì)諧波電流的檢測(cè)需要較高的準(zhǔn)確度和較好的實(shí)時(shí)性以及有源濾波器工作時(shí)的非線性與不確定性的特點(diǎn),基于瞬時(shí)無功功率補(bǔ)償法的諧波電流檢測(cè)方法。有效的計(jì)算出電網(wǎng)中諧波電流、無功以及負(fù)序電流。并根據(jù)該算法的特點(diǎn),將實(shí)時(shí)檢測(cè)出的畸變電流通過控制算法,研制的有源濾波器可對(duì)不對(duì)稱三相負(fù)載起到平衡作用。在MATLAB/simulink平臺(tái)下搭建仿真模型,與傳統(tǒng)的有源濾波器進(jìn)行對(duì)比,仿真結(jié)果表明這種有源濾波器能夠更加迅速、精確的補(bǔ)償諧波電流。
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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DSP的有源電力濾波器控制方法研究
上傳時(shí)間: 2014-01-19
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在醫(yī)用電阻抗層析成像(Electrical Impedance Tomography)系統(tǒng)中電壓控制電流源的性能十分重要,大部分報(bào)道的電壓控電流源電路在低頻時(shí)有較高的輸出阻抗但是在高頻時(shí)性能大幅減弱。通過分析生物阻抗測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電壓控制電流源的需求,同時(shí)回顧一些已有的電壓控制電流源電路,包括雙運(yùn)放負(fù)反饋電路、跨導(dǎo)運(yùn)算放大器、AD844,設(shè)計(jì)了一種基于AD8610的電壓控制電流源。并通過電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此電壓控制電流源的性能,同時(shí)提出了改進(jìn)方案。該電壓電流源不僅頻率和幅值可控、精度高,而且有較高的輸出阻抗。
標(biāo)簽: 電阻抗 成像系統(tǒng) 電壓控制 電流源
上傳時(shí)間: 2013-11-05
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通用變頻器能量回饋PWM控制系統(tǒng)是一種采用有源逆變方式把電動(dòng)機(jī)減速制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的再生能量回饋電網(wǎng)的裝置。它可以克服通用變頻器傳統(tǒng)制動(dòng)電阻方式低效、難以滿足快速制動(dòng)和頻繁正反轉(zhuǎn)的不足,使通用變頻器可在四象限運(yùn)行。本文首先回顧了變頻調(diào)速能量回饋控制技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,并介紹了常見的兩個(gè)方案。
標(biāo)簽: 電壓源 變頻器 控制技術(shù) 方案
上傳時(shí)間: 2013-11-12
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描述了三相電壓源型PWM整流器的工作原理,基于整流器網(wǎng)側(cè)電流矢量推導(dǎo)出同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,給出了一種電流前饋解耦控制算法。同時(shí)詳細(xì)介紹了基于電流前饋解耦的PWM整流器雙環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。并且應(yīng)用TMS320LF2407A建立了PWM整流器的DSP數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該整流器能獲得單位功率因數(shù)的正弦輸入電流、穩(wěn)定的直流輸出電壓和快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
上傳時(shí)間: 2013-10-11
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