以諧波抑制,無功補(bǔ)償為主要功能的有源電力濾波器的基本理論已經(jīng)成熟,但是市場(chǎng)尚無成熟的諧波有源抑制產(chǎn)品,同時(shí)電網(wǎng)諧波問題日益突出,因此需要對(duì)有源電力濾波器進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。并聯(lián)有源電力濾波器以其安裝、維護(hù)方便,成為商用化產(chǎn)品的主流。所以本文針對(duì)并聯(lián)有源電力濾波器,展開產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。 本文研究工作首先由如下工程問題引出:并聯(lián)有源電力濾波器在補(bǔ)償辦公樓電氣負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流時(shí),會(huì)出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。辦公樓電氣負(fù)載主要是計(jì)算機(jī)、開關(guān)電源、不間斷電源、電壓型變頻器等,這些都是電壓型諧波源.本文以電容濾波型整流電路(電壓型諧波源)的分析作為切入點(diǎn),基于“分段線性化”方法,對(duì)并聯(lián)有源電力濾波器補(bǔ)償電容濾波型整流負(fù)載進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)分析,得到系統(tǒng)的電流和電壓波形,進(jìn)而獲得其頻譜特性。通過本文所述穩(wěn)態(tài)分析方法,可以從理論上理解并聯(lián)有源電力濾波器補(bǔ)償電容濾波型整流負(fù)載的工作過程,對(duì)有源電力濾波器的應(yīng)用研究具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文在分析辦公樓負(fù)載電氣特性的基礎(chǔ)上,建立了有源電力濾波器補(bǔ)償容性負(fù)載的簡(jiǎn)化模型,依據(jù)該模型分析了負(fù)載中容性元件的電容值與諧波電流放大之間的關(guān)系;為了克服諧波放大現(xiàn)象,本文首先通過負(fù)載電流采樣環(huán)節(jié)后加裝濾波器的方式,將電流諧振頻率分量從采樣值中濾除,雖然達(dá)到了抑制諧波放大的目的,但是由于延時(shí)的引入,使得補(bǔ)償后網(wǎng)側(cè)電流畸變率(THD)急劇升高;然后根據(jù)這一思路,采用基于快速傅立葉變換(FFT)的有選擇諧波補(bǔ)償方法將電流諧振頻率分量從負(fù)載電流采樣值中濾除,使得系統(tǒng)在諧振頻率處變?yōu)殚_環(huán)控制,使系統(tǒng)穩(wěn)定。經(jīng)過對(duì)辦公樓負(fù)載的實(shí)際并網(wǎng)諧波補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)證明基于FFT的有選擇諧波補(bǔ)償方法對(duì)于抑制諧波放大是有效的。本創(chuàng)新點(diǎn)的研究工作對(duì)于實(shí)際工程應(yīng)用具有參考價(jià)值。 為了滿足大容量的諧波抑制要求,本文提出了模塊化有源電力濾波器并聯(lián)補(bǔ)償方案,該方案的特點(diǎn)是模塊化結(jié)構(gòu)及N+1冗余并聯(lián)控制策略、主從總線結(jié)構(gòu)及主機(jī)產(chǎn)生、負(fù)載電流檢測(cè)方案以及并聯(lián)均流策略。主機(jī)產(chǎn)生及負(fù)載電流檢測(cè)是這一并聯(lián)方案的突出特點(diǎn),體現(xiàn)了本文的創(chuàng)新性工作。本文還對(duì)多模塊并聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行了建模和穩(wěn)定性研究;依據(jù)模塊化并聯(lián)補(bǔ)償方案,在省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的支持下,對(duì)有源電力濾波器進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化研究,從項(xiàng)目方案、設(shè)計(jì)、器件選型,樣機(jī)調(diào)試、滿功率運(yùn)行及性能檢測(cè)、樓宇負(fù)載與工業(yè)負(fù)載的實(shí)際并網(wǎng)實(shí)驗(yàn),直至工業(yè)樣機(jī)定型,對(duì)有源電力濾波器的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究起了較大的推進(jìn)作用,支撐項(xiàng)目目前已經(jīng)有定型的工業(yè)化產(chǎn)品推出。 全文圍繞上述三個(gè)方面展開,章節(jié)分排如下:(1)第一章從實(shí)際應(yīng)用角度,總結(jié)闡述了有源電力濾波技術(shù)在諧波檢測(cè)、電流跟蹤控制、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)三個(gè)方面的研究進(jìn)展;(2)第二章對(duì)并聯(lián)有源電力濾波器補(bǔ)償電容濾波型整流負(fù)載進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)分析;(3)第三章分析了有源電力濾波器補(bǔ)償容性負(fù)載時(shí)出現(xiàn)的諧波放大現(xiàn)象,并利用FFT方法使得系統(tǒng)在諧振頻率處變?yōu)殚_環(huán)控制,達(dá)到抑制諧波放大的目的;(4)第四章、第五章提出有源電力濾波器模塊化并聯(lián)方案,并詳細(xì)說明了模塊化并聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn);(5)第六章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)今后的研究工作進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: 并聯(lián) 工程 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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有源電力濾波器(Active Power Filter,簡(jiǎn)稱 APF)是近年來治理電力系統(tǒng)諧波污染的非常有效的裝置。眾所周知,電力電子裝置和非線性負(fù)載的廣泛使用,使諧波電流和無功電流大量注入電網(wǎng),嚴(yán)重威脅電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全運(yùn)行與正常使用,并且產(chǎn)生大量的能源浪費(fèi)。隨著我國(guó)“十一五”規(guī)劃中關(guān)于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的戰(zhàn)略方針的提出,應(yīng)用APF進(jìn)行諧波和無功治理的研究工作將會(huì)有很廣闊的應(yīng)用前景。 本文闡述了有源電力濾波器的基本原理,介紹了當(dāng)前主要的幾種APF的分類以及電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分別對(duì)三相三線和三相四線制APF的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,建立了兩種數(shù)學(xué)模型,指出三相三線制APF在實(shí)際供電系統(tǒng)中應(yīng)用的局限性。本文介紹了三種當(dāng)前廣泛采用的電流控制方法和一種比較先進(jìn)的空間矢量控制方法。對(duì)于APF系統(tǒng)的核心--諧波檢測(cè),本文介紹了三種諧波檢測(cè)理論,著重對(duì)本文設(shè)計(jì)的APF所采用的瞬時(shí)無功功率理論進(jìn)行詳細(xì)的理論分析,在MATLAB軟件中建立一個(gè)三相四線制基于瞬時(shí)無功功率理論的APF系統(tǒng)仿真模型,驗(yàn)證瞬時(shí)無功功率理論的可行性。 在進(jìn)行大量理論分析和驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一臺(tái)采用單片機(jī)和DSP雙CPU的有源電力濾波器。硬件上設(shè)計(jì)單片機(jī)的時(shí)鐘電路、仿真器接口電路;設(shè)計(jì)DSP的時(shí)鐘電路,外接存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路;設(shè)計(jì)APF系統(tǒng)的電壓周期檢測(cè)電路,電流絕對(duì)值轉(zhuǎn)換電路等等。軟件上編寫單片機(jī)的主程序和中斷程序、DSP的主程序和啟動(dòng)搬運(yùn)程序,調(diào)試并給電進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和實(shí)驗(yàn)分析。
標(biāo)簽: 并聯(lián)型 仿真 有源電力濾波器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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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近幾十年來,由于大功率電力電子裝置的廣泛應(yīng)用,使公用電網(wǎng)受到諧波電流和諧波電壓的污染日益嚴(yán)重,功率因數(shù)低,電能利用率低。為了抑制電網(wǎng)的諧波,提高功率因數(shù),人們通常采用無功補(bǔ)償、有源、無源濾波器等對(duì)電網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行改善。近年來,功率因數(shù)校正技術(shù)作為抑制諧波電流,提高功率因數(shù)的行之有效的方法,備受人們的關(guān)注。 本文在參閱國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,綜述了近年來國(guó)內(nèi)外功率因數(shù)校正的發(fā)展?fàn)顩r,簡(jiǎn)要分析了無源功率因數(shù)與有源功率因數(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn),并詳細(xì)分析了有源功率因數(shù)校正的基本原理和控制方法。在通過對(duì)主電路拓?fù)渑c控制方法的優(yōu)、缺點(diǎn)比較后,選擇BOOST變換器作為主電路拓?fù)?采用基于平均電流控制的UC3854控制器,設(shè)計(jì)了容量為300W的兩級(jí)有源功率因數(shù)校正電路的前一級(jí)電路,計(jì)算了主電路與控制電路的元件參數(shù)。根據(jù)此參數(shù),基于MATLAB環(huán)境下對(duì)功率因數(shù)校正前、后的電路進(jìn)行了仿真,通過仿真波形的分析。最后搭建實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),采集實(shí)驗(yàn)波形,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,進(jìn)-步驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性與準(zhǔn)確性。 本文功率因數(shù)校正電路的設(shè)計(jì),使電路的功率因數(shù)得到了明顯的改善,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,同時(shí)電路的總諧波畸變因數(shù)控制在了一定的范圍,減少了對(duì)電網(wǎng)的污染。并且電路的輸出電壓穩(wěn)定,為后一級(jí)的電路設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 3854 UC 有源功率因數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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工業(yè)領(lǐng)域中需要大量的AC/DC整流電源。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?cè)灰嬉庾R(shí)到低功率因數(shù)整流系統(tǒng)造成了諧波污染和電網(wǎng)公害。因此消除電網(wǎng)諧波污染,提高功率因數(shù),成為整流系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。由于中大功率的電力電子設(shè)備在電網(wǎng)中占很大的比重,因此高功率因數(shù)的三相整流器的研究已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn)。 隨著數(shù)字控制技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的控制策略通過數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字控制的特有優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)化硬件電路,克服了模擬電路中參數(shù)溫度漂移的問題,控制靈活且易實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制等,使得所設(shè)計(jì)的電源產(chǎn)品不僅性能可靠,且易于大批量生產(chǎn),從而降低了開發(fā)周期。因此,數(shù)字化控制電源已成為當(dāng)今于開關(guān)電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)的潮流。 本文首先給出了幾種常見的三相功率因數(shù)校正方案,并對(duì)其進(jìn)行了比較和分析,在前面的基礎(chǔ)上提出了:三相三開關(guān)三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和雙閉環(huán)控制的策略結(jié)合的三相PFC系統(tǒng)。緊接著介紹了DSP芯片的特點(diǎn)及其在電力電子裝置中的應(yīng)用,首先介紹目前DSP芯片的發(fā)展,通過比較選定了TI公司的TMSLF2407芯片作為本文的處理芯片,而后基于對(duì)TMSLF2407芯片的內(nèi)部資源和該芯片數(shù)字式PWM信號(hào)產(chǎn)生的原基于DSP的三相有源功率因數(shù)校正研究與設(shè)計(jì)理的分析,提出了三相PFC的數(shù)字化解決方案。在第四章中介紹了基于DSP數(shù)字控制的PFC的總體設(shè)計(jì)方案,電路所采用的是基于平均電流方案的雙閉環(huán)控制策略。內(nèi)環(huán)通過瞬時(shí)值控制獲得快速的動(dòng)態(tài)性能,保證輸出畸變率較低,外環(huán)使用輸出電壓的瞬時(shí)值控制,具有較高的輸出精度。本文最后應(yīng)用仿真軟件MATLAB中的SIMULINK對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證控制策略的可行性,并有助于系統(tǒng)主電路和控制電路的設(shè)計(jì)。對(duì)于三相變換器這種復(fù)雜的非線性系統(tǒng),需要模擬、數(shù)字信號(hào)混合仿真,仿真比較難以實(shí)現(xiàn)。一是因?yàn)槟P碗y以建立二是即使建立起一個(gè)模型,由于電路復(fù)雜,仿真軟件也未必能保證其收斂性。所以經(jīng)過簡(jiǎn)化,利用MATLAB中的SIMULINK構(gòu)建了變換器的電壓模型,用于驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性。
標(biāo)簽: DSP 三相 有源功率因數(shù)校正
上傳時(shí)間: 2013-05-31
上傳用戶:wengtianzhu
入研究有源濾波器各種理論的基礎(chǔ)上,綜合比較各個(gè)部分的設(shè)計(jì) 方法,對(duì)一臺(tái)有源電力濾波器各部分電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)有源電力濾波器補(bǔ) 償電流成份的計(jì)算電路使用MATLAB工具軟件進(jìn)行了模擬。
標(biāo)簽: DSP 有源電力濾波器 數(shù)字控制
上傳時(shí)間: 2013-06-27
上傳用戶:ziyu_job1234
常用有源晶振封裝尺寸及實(shí)物圖.應(yīng)該能幫助一些人吧!!
上傳時(shí)間: 2013-06-11
上傳用戶:lanwei
本 論文 對(duì) 功率因數(shù)的定義、有源功率因數(shù)校正(APFC)技術(shù)做了分析,在比較三 種工作模式的基礎(chǔ)上選擇了臨界導(dǎo)電模式作為本文的研究對(duì)象。論文詳細(xì)分析了臨界導(dǎo) 電模式功率因數(shù)校正Bost開關(guān)變換器的工作原理,穩(wěn)態(tài)特性,得出了開關(guān)頻率與輸入 電壓、輸入功率的關(guān)系,對(duì)器件的應(yīng)力和輸出電壓紋波進(jìn)行了詳細(xì)的分析,為電路的設(shè) 計(jì)提供了依據(jù)。
標(biāo)簽: 有源功率因數(shù) 校正技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-06-13
上傳用戶:banyou
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
上傳用戶:aa17807091
一款非常不錯(cuò)的有源濾波器設(shè)計(jì)軟件,大大縮短調(diào)試周期
標(biāo)簽: 有源濾波器 設(shè)計(jì)軟件
上傳時(shí)間: 2013-07-25
上傳用戶:Neal917
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