电力有源滤波器的设计 开题报告

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单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告

单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告

单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告一、选题背景及意义现代电力电子设备的快速发展满足了现代工业、通信和娱乐应用对高质量电能的需求。

然而,这些设备的运行也产生了电力网络所谓的电能质量问题。

电能质量问题给用户带来了不良影响,如增加了设备故障率、降低了设备寿命、影响了通信等方面的稳定性。

因此,电力滤波技术的研究对于解决电能质量问题具有重要意义。

有源电力滤波器是目前最主要的电力滤波技术之一,它具有快速响应、高精度、能够同时抑制多种谐波和抑制变化的优点,成为了目前消除电力品质问题的主要手段之一。

因此,有源电力滤波器的研究和应用具有重要的意义。

本课题组将对单相电路并联型有源电力滤波器进行研究和设计,在此基础上,可以实现电网质量的提升。

二、研究内容1. 单相电路并联型有源电力滤波器的原理研究和分析;2. 设计单相电路并联型有源电力滤波器的电路拓扑和控制算法;3. 进行有源电力滤波器的硬件设计,包括功率模块的设计和集成、控制电路的设计等;4. 进行有源电力滤波器的软件编程,包括滤波器的控制和调节;5. 进行实验验证,测试有源电力滤波器的性能,并对滤波器的成果进行评估与分析;6. 对有源电力滤波器所遇到的问题进行研究和分析,提出对应的解决方案。

三、研究方法1. 理论研究法:通过文献、资料的查询和分析,深入了解有源电力滤波器的原理、技术及其发展趋势等方面的知识,对单相电路并联型有源电力滤波器的实现方式、拓扑结构以及控制算法等细节进行分析研究。

2. 实验研究法:通过搭建单相电路并联型有源电力滤波器的实验平台,进行实时模拟实验,验证实验结果与理论结果的一致性,进一步调整有源电力滤波器的参数并进行再次测试。

3. 数据分析法:通过对实验数据的处理和分析,从中总结其规律和特点,以及对滤波器各项指标的测量结果进行分析和评价,验证所设计的电路及控制算法的正确性和有效性,同时从实验中发现问题并提出改进方案。

四、研究进度计划1. 第一阶段(两周):调研文献,深入了解有源电力滤波器的理论原理和实现方法。

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告题目:单周控制有源电力滤波器的研究与实现一、选题背景随着近年来电子设备的不断普及和使用,会产生大量的电力电子器件引入电网中,这些器件都会产生一定的谐波和干扰,进而对电网造成一定的危害。

例如,会导致网络电压的失真和波动、降低电能表的计量准确度、增加潜在的设备故障风险等。

因此,如何对电力系统进行谐波和干扰抑制,已经成为电力电子和自动化领域中的一个研究热点。

有源电力滤波器是一种目前较为先进的谐波和干扰抑制工具,在电能质量调节领域有着广泛的应用。

它基于现代电力电子技术,利用逆变器和升降变压器等组件构成,具有频率范围宽、性能可靠、可调性强的特点,是一种典型的电力电子控制系统。

而单周控制则是目前较为典型的有源电力滤波器控制策略之一,其主要原理是在逆变器输出电压中注入一个与负载电流相反的谐波电流,从而抵消谐波干扰,实现谐波和干扰的控制。

因此,本课题将探究有源电力滤波器的原理和实现,以及单周控制策略的设计和实施,希望能够为相关领域的电力电子及自动化工程技术提供理论支持和实践借鉴。

二、研究内容1.有源电力滤波器的原理和结构介绍有源电力滤波器的组成和工作原理,包括逆变器、滤波器、升降变压器等组件的原理和功能。

2.单周控制策略的设计与分析介绍单周控制策略的基本原理和实现流程,并对其进行系统分析和设计,包括控制器、滤波器等组件的参数选择和优化等内容。

3.有源电力滤波器的仿真和实验验证通过建立有源电力滤波器的仿真模型,验证单周控制策略的效果和稳定性;同时设计并实现相应的实验平台,以探究其实际应用效果和可行性。

三、研究意义1.有助于优化电力系统的电能质量有源电力滤波器作为一种高效的谐波和干扰抑制技术,有助于提高电力系统的供电质量和稳定性,减少对设备和负载的影响和损害。

2.提高电力系统的效率和可靠性通过单周控制策略的运用,能够有效地抑制电力系统中的谐波和干扰,提高系统的效率和稳定性,从而保证其长期稳定的运行和使用。

开题报告--有源电力滤波器

开题报告--有源电力滤波器

中北大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名:王超永学号:08050446x15 学院、系:信息与通信工程专业:电气工程及其自动化设计(论文)题目:有源电力滤波器的研究指导教师:2011 年11月2日文献综述随着大容量电力电子装置在高压交流电力系统中日益广泛的应用,谐波和无功等问题严重地威胁着系统自身的安全稳定运行。

而传统的LC滤波器等有谐波抑制和无功补偿的诸多缺陷,为了克服这些缺陷,本文提出了一种新型的滤波器——有源电力滤波器,是利用可关断电力电子器件,产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反的电流来抵消谐波的滤波装置。

既实现了动态跟踪补偿,又可以补谐波和补无功。

滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。

“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。

该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。

因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号。

随着数字式电子计算机技术的产生和飞速发展,为了便于计算机对信号进行处理,产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。

也就是说,可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息,波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化,自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。

信息需要传播,靠的就是波形信号的传递。

信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,有时,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。

按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种,滤波器有以下几种。

无源滤波器仅由无源元件组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。

这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。

并联型有源电力滤波器的仿真及软件设计的开题报告

并联型有源电力滤波器的仿真及软件设计的开题报告

并联型有源电力滤波器的仿真及软件设计的开题报告一、研究背景及意义随着电力质量的要求越来越高,功率电子设备引起的电磁干扰和谐波越来越重要。

为了解决这个问题,有源电力滤波器作为一种有效的方式受到了广泛关注。

有源电力滤波器是一种由电源端的电子开关器和控制电路、滤波元件、并联式逆变器等组成的滤波器,可有效地抑制谐波和其他短时波形干扰。

并联型有源电力滤波器由于其能够实时响应电网的负载需求,因此在工业运行中获得广泛应用。

在现代交流电力系统中,为了满足市场需求,需要开发具有高性能的电力滤波器。

因此,深入研究并联型有源电力滤波器是非常有意义的。

二、研究内容和方法本文将主要研究并联型有源电力滤波器的仿真及软件设计,研究内容包括以下几个方面:1. 建立并联型有源电力滤波器的模型,分析其工作原理、电路结构和参数设计。

2. 借助MATLAB/Simulink软件,建立并联型有源电力滤波器的仿真模型,分析其电路性能、控制策略和参数设置。

3. 借助C语言编程,进行并联型有源电力滤波器的控制器设计,实现滤波器的自适应控制功能。

4. 对仿真结果和实验结果进行对比分析,验证本文设计的并联型有源电力滤波器的控制算法的有效性和可靠性。

重点研究方法包括理论分析、电路仿真、软件和硬件调试等。

三、预期成果和意义通过本文的研究,将得到以下成果:1. 建立了并联型有源电力滤波器的电路模型,并分析了其工作原理和参数设计方法。

2. 借助MATLAB/Simulink软件,建立了并联型有源电力滤波器的仿真模型,验证了其电路性能和控制策略的正确性。

3. 借助C语言编写控制器程序,实现了并联型有源电力滤波器的自适应控制功能。

4. 经过仿真和实验对比验证,本文所提出的并联型有源电力滤波器的控制算法在其抑制谐波性能、稳定性、可靠性等方面有较好的表现。

本文研究的成果对提高工业电力品质,优化电力系统的运行和可靠性,促进工业现代化具有重要的意义。

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景近年来,随着电子设备的普及和社会经济的发展,电力质量问题受到了越来越多的关注。

电力质量问题主要表现为电压波动、频率变化、谐波失真、闪变、电磁干扰等方面的问题。

其中,谐波问题是电力质量问题中比较常见的一种。

谐波会引起电网的过载问题,在某些情况下还可能会损坏设备,甚至影响到电网的稳定性。

因此,电力谐波控制的研究变得越来越重要。

滤波器的应用是一种有效的解决谐波问题的方法。

滤波器可以通过消除谐波的方式来控制电网的电力质量。

有源电力滤波器是现代电力滤波技术中的一种新型滤波器,它可以实现高效稳定的谐波控制,被广泛应用于电力系统中。

二、研究目的本研究旨在研究三相四线有源电力滤波器的原理、模型与控制策略,实现有源电力滤波器对电力谐波的有效控制,并优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能。

三、研究内容1. 有源电力滤波器的基本原理及结构2. 有源电力滤波器的模型分析及建模方法3. 有源电力滤波器的控制策略研究4. 有源电力滤波器的性能优化研究5. 实验验证与结果分析四、研究计划1. 第一年(1)学习相关电力电子技术,研究有源电力滤波器的基本原理及结构;(2)对有源电力滤波器的模型进行分析,建立相应的数学模型;(3)研究有源电力滤波器的控制策略,包括基于 PI 算法的控制、模型预测控制等;(4)设计并搭建基于 MATLAB 平台的有源电力滤波器仿真系统。

2. 第二年(1)完善有源电力滤波器的控制策略,并进行仿真验证;(2)进行实验验证,并对实验结果进行分析;(3)在实验基础上,对有源电力滤波器的性能进行优化研究。

3. 第三年(1)总结前两年的研究成果,撰写论文;(2)进行论文的修改完善,以及论文的答辩和发表工作。

五、研究意义本研究可以有效解决电力谐波问题,提高电力质量,保障电力系统的稳定性。

同时,优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能,具有较高的实用性。

开题报告-并联型电力有源滤波器设计

开题报告-并联型电力有源滤波器设计

开题报告-并联型电力有源滤波器设计开题报告电气工程及自动化并联型电力有源滤波器设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义随着电力电子技术的迅速发展,越来越多的电力电子装置在配电系统中得到了广泛的应用。

这些电力电子设备的效率日趋提高,并以其灵活可控的特性逐渐成为功率变换和调节的一个不可或缺的重要环节。

但是由于电力电子装置所引发的电能的谐波问题,给我们现在的电网公司分配电,带来比较大的影响。

虽然后来采用了无源滤波器进行谐波抑制,但是其功能并不完美,无法达到想要的滤波效果,很容易与电网的阻抗发生谐振,并有谐波电流。

谐波电流会使电能在变压器,输电线上产生很大的功能损耗,浪费电能,特别是3或者是3的倍数的谐波电流,在中线上叠加,不仅会导致损耗加重,并且中线过热,会招致火灾。

严重情况还会导致系统供电安全的严重事故。

所以在现今,我们开始逐渐采用并联有源电力滤波器。

在国外这种有源滤波器已达到了较为广泛的应用。

但是国内应用并不广泛,所以对这方面的深入研究,有利于有源滤波器的广泛应用。

本设计主要针对三相三线制的设计,其余如单相或者三相四线制系统,主要是主电路,和指令运算电路作适当的改变即可。

有源电力滤波器根据负载接入电网方式的不同分为串联有源电力滤波器、并联有源电力滤波器和混合有源电力滤波器。

有源电力滤波器的主要作用:1、通过抑制谐波,净化电网,节约综合用电相关费用8%-20%,使用该设备能快速有效收回投资成本;2、节约电力变压器、电缆扩容费用,提高电力变压器使用寿命;3、滤除谐波,保障供电安全,避免用电事故(如电气火灾,或者因用电故障停产);4、滤除谐波,延长电子设备及元器寿命,如无功补偿电容器;5、提高功率因数,功率因数可达到0.95-1(满足电力对企业用电的要求,避免高额处罚,甚至停止供电)。

二、研究的基本内容,拟解决的主要问题本课题设计一个对三相全控桥整流电路(带阻感负载R=30Ω,L=300mH)进行无功和谐波补偿的单独使用的并联型电力有源滤波器。

采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告

采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告

采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告一、选题背景及意义随着电力电子技术的快速发展,大量的非线性负载设备被广泛应用于现代工业生产和民生领域。

这些负载设备的非线性特性会引起电网中不可避免的谐波污染问题,给电力系统的运行稳定性和可靠性带来严重威胁。

为了解决电力谐波污染问题,电力滤波器被广泛应用,其中,无源电力滤波器和有源电力滤波器是两种主要的电力滤波器类型。

相较于无源电力滤波器,有源电力滤波器更加灵活,能够通过控制方式和拓扑结构实现复杂的滤波控制功能,具有更广泛的应用前景。

目前,有源电力滤波器主要采用单台多级拓扑结构,这种方案的滤波性能依赖于滤波器的电容电感参数,当电容电感参数偏移或器件寿命变化时,滤波器的性能也会发生变化。

为了提高滤波器的稳定性和可靠性,多重化有源电力滤波器被提出。

多重化有源电力滤波器由多个单机有源电力滤波器组成,多个单机有源电力滤波器实现分布式控制,可以互相协作,从而提高系统的可靠性与稳定性。

本文设计的多重化有源电力滤波器采用复合控制方式,主要包括内环和外环控制。

内环控制是单机有源电力滤波器的基本控制方式,通过控制电流,实现对电压的控制;外环控制主要是通过协调多台有源电力滤波器间的电压共享,实现电压谐波补偿的目的。

复合控制的策略可以有效提高系统的控制性能和稳定性,为多重化有源电力滤波器的应用提供有力保障。

二、主要研究内容及技术路线(一)研究内容1. 多重化有源电力滤波器的基本工作原理及拓扑结构;2. 多重化有源电力滤波器内环控制策略研究,包括电流控制策略和功率因数控制策略;3. 多重化有源电力滤波器外环控制策略研究,包括基于功率因数的分配算法和基于电压谐波分解的共享算法;4. 多重化有源电力滤波器控制平台的开发,包括硬件平台和软件平台。

(二)技术路线1. 搜集多重化有源电力滤波器的相关文献资料,了解现有技术研究进展和成果;2. 基于多重化有源电力滤波器的基本工作原理,分析单机有源电力滤波器的内环控制策略,包括电流控制和功率因数控制;3. 分析多重化有源电力滤波器的外环控制策略,包括基于功率因数的分配算法和基于电压谐波分解的共享算法;4. 设计多重化有源电力滤波器控制平台,包括硬件和软件部分的设计;5. 搭建多重化有源电力滤波器实验平台,对设计的多重化有源电力滤波器进行验证和实验测试,验证其性能指标。

基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告一、研究背景及意义随着工业化进程的不断加速和电子技术的不断提高,各种电力设备的普及和应用不断增加,导致越来越多的电力质量问题的出现,比如谐波、闪变、电流突变等。

这些电力质量问题会对电力系统的安全运行和电力设备的寿命产生不利影响。

因此,为了保证电力系统的稳定运行和提高电力产品的生产质量,需要在电力系统中增加电力滤波器来消除功率电子器件等负载引入的谐波和其他影响电力质量的信号。

现代电力滤波器通常采用有源电力滤波器,因为它具有反应速度快、补偿范围大、效率高等优点。

同时,由于数字信号处理器(DSP)本身具有计算精度高、可编程性好等优点,所以能够较好地满足有源电力滤波器的控制需求。

因此,基于DSP的有源电力滤波器在现代电力系统中具有广阔的应用前景。

二、研究内容和方法本课题主要研究基于DSP的有源电力滤波器的设计、控制和实现。

具体内容包括以下几个方面:1. 有源电力滤波器的基本原理分析,包括其在电力系统中的应用、工作原理、控制策略等。

2. DSP系统在有源电力滤波器中的应用研究,包括DSP系统的硬件和软件设计,以及各种控制算法的实现。

3. 有源电力滤波器的系统仿真和实验验证。

通过对有源电力滤波器的仿真设计和实际实验来验证其性能和控制效果,并对结果进行分析、总结和展望。

本课题将运用数学、电子、控制等多个领域的知识,结合计算机仿真和实验方法,来完成有源电力滤波器的设计和控制策略研究。

三、研究预期成果和意义1. 设计出一种基于DSP的有源电力滤波器,并通过实验验证其性能和控制效果。

2. 在有源电力滤波器控制策略研究方面,在传统控制方法的基础上,提出一种适合DSP控制的优化控制策略,并应用于有源电力滤波器系统中,取得较好的控制效果。

3. 为电力质量问题的研究和解决提供一种有效的解决方案,为电力系统的稳定运行和电力产品的生产质量提高提供技术支持。

四、研究难点和解决方案1. 系统的稳定性问题。

有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告

有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告

有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告题目:基于有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用一、研究背景随着电力电子技术的飞速发展,电力电子设备已广泛应用于各个领域。

而电力电子设备的非纯电阻性质和非线性质导致其产生和辐射谐波,危害电力系统的稳定性和正常运行。

因此,研究有源电力滤波器检测与控制技术,对于提高电力系统品质、降低谐波对电力系统的影响具有非常重要的意义。

二、研究内容和目标本研究的内容是利用有源电力滤波器,对电力系统产生的谐波进行检测和控制。

具体研究内容包括:1. 对有源电力滤波器的原理和基本结构进行研究。

2. 研究有源电力滤波器的检测技术,包括基于功率分析法和基于傅里叶变换法的检测方法,并探索其在不同条件下的适用性和精度。

3. 研究有源电力滤波器的控制技术,包括基于模型预测控制法和基于自适应滤波法的控制方法,并探索其在不同条件下的适用性和控制效果。

4. 根据研究结果,设计开发一种有源电力滤波器检测与控制系统,并进行实验验证。

本研究的目标是:1. 掌握有源电力滤波器的原理和基本结构,深入理解其特点和优势。

2. 实现对电力系统产生的谐波进行准确有效的检测和控制。

3. 设计并开发一种可靠稳定的有源电力滤波器检测与控制系统。

三、研究方法和技术路线本研究采用理论分析和实验方法相结合的方式进行。

具体技术路线如下:1. 首先对有源电力滤波器的原理和基本结构进行理论分析。

2. 设计并搭建有源电力滤波器实验平台,开展有源电力滤波器的性能测试。

3. 研究有源电力滤波器的检测技术,包括基于功率分析法和基于傅里叶变换法的检测方法,并进行实验验证。

4. 研究有源电力滤波器的控制技术,包括基于模型预测控制法和基于自适应滤波法的控制方法,并进行实验验证。

5. 根据研究结果,设计开发一种有源电力滤波器检测与控制系统,并进行实验验证。

四、研究意义和预期结果本研究的意义在于:1. 提高电力系统品质,降低谐波对电力系统的影响。

有源电力滤波器控制系统研究的开题报告

有源电力滤波器控制系统研究的开题报告

有源电力滤波器控制系统研究的开题报告【开题报告】一、选题背景现代电力系统中,由于无功功率、谐波和过电压等负面效应的存在,使得电能质量得不到有效保障,在电能质量的提高方面存在着较大的技术难点和挑战。

为此,有源电力滤波器控制系统的研究应运而生。

二、研究目的和意义有源电力滤波器控制系统具有很强的瞬态控制能力和稳态性能,能够有效地解决电能质量问题。

因此,研究有源电力滤波器控制系统对于提高电能质量、降低运行成本、增强电力系统稳定性和安全性具有重要意义。

三、研究内容1. 有源电力滤波器控制系统的基本原理和特点研究;2. 有源电力滤波器的控制结构设计和仿真研究;3. 有源电力滤波器控制系统的实验和性能测试;4. 有源电力滤波器控制系统在电力系统中的应用研究。

四、研究方法1. 研究有源电力滤波器的基本原理和特点,掌握其控制策略;2. 对有源电力滤波器控制系统进行建模,设计控制系统;3. 利用模拟仿真软件对系统进行仿真分析;4. 建立实验平台,对控制系统进行实验验证;5. 对系统性能进行测试和分析。

五、研究进度安排第一年:1. 系统文献综述和基础理论学习;2. 对有源电力滤波器控制系统进行理论分析和建模;3. 初步掌握仿真软件,对系统进行初步仿真分析。

第二年:1. 对控制系统进行进一步完善;2. 搭建实验平台,进行实验验证;3. 针对实验结果进行结果的分析和总结。

第三年:1. 对控制系统进行改进,优化系统性能;2. 进行系统性能测试,并进行结果分析和总结;3. 撰写毕业论文并完成论文答辩。

六、预期成果1. 毕业论文;2. 基于有源电力滤波器控制系统的实验验证结果;3. 有源电力滤波器控制系统的应用案例研究。

煤矿供电系统并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

煤矿供电系统并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

煤矿供电系统并联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景随着我国经济的快速发展,对电力质量的要求也越来越高。

在煤炭行业中,煤矿供电系统(以下简称“煤矿系统”)作为重要的供电系统,其负荷变化大、功率因数低、谐波污染严重等问题日益突出。

传统的无源电力滤波器对谐波的衰减效果较差,而有源电力滤波器在实际应用中具有广泛的应用前景。

由此提出对煤矿系统中并联型有源电力滤波器的研究。

二、研究意义有源电力滤波器在力求提高煤矿系统电力质量的同时,还能通过控制器实现谐波的在线监测和自适应衰减,具有调节性好、衰减效果稳定等特点。

研究并联型有源电力滤波器的实现和控制方法,对于实现煤矿系统电力质量的优化及谐波污染的减少具有重要意义。

三、研究内容本研究拟对煤矿系统中并联型有源电力滤波器进行研究,并结合实际情况设计出合适的控制方案。

具体研究内容包括:1.煤矿系统谐波污染特性分析:对煤矿系统中的谐波污染进行分析,建立数学模型,明确煤矿系统在不同工况下的谐波污染特性。

2.并联型有源电力滤波器的原理及控制方法研究:对并联型有源电力滤波器的结构及原理进行研究,并设计出相应的控制方法。

3.仿真模拟:通过MATLAB等仿真软件进行并联型有源电力滤波器的仿真模拟,验证控制方案的可行性。

4.检验验证:通过实验验证控制方案的可行性,完善方案并提出改进措施。

四、预期成果通过对煤矿系统中并联型有源电力滤波器的研究,预期实现以下成果:1.建立符合煤矿系统谐波特性的并联型有源电力滤波器控制方案。

2.理论与实验相结合,验证控制方案的可行性,为进一步工程应用提供支持。

3.对煤矿系统电力质量的提升和谐波污染的减少做出贡献。

五、研究方法本研究将采用文献调研、数学建模、仿真模拟、实验验证等研究方法。

1.文献调研:对有源电力滤波器、煤矿系统电力质量等相关领域的学术文献进行调研,收集有关资料和信息。

2.数学建模:将煤矿系统谐波污染特性进行数学建模,为后续仿真模拟提供基础。

并联混合型有源电力滤波器的设计的开题报告

并联混合型有源电力滤波器的设计的开题报告

并联混合型有源电力滤波器的设计的开题报告一、选题背景随着电子设备的普及和电力质量的要求不断提高,电力滤波器在电力系统中的应用越来越广泛。

一种常见的电力滤波器是有源电力滤波器,它可以有效抑制电力系统中的谐波和电磁干扰。

由于有源电力滤波器提供了额外的控制手段,使得在不同的运行条件下可以控制其工作状态,因此被广泛应用于电力系统中。

为了更好地实现电力滤波器的应用,混合型有源电力滤波器应运而生。

混合型有源电力滤波器不仅具有传统电力滤波器的功效,还具有对不同频率谐波的选择性,可以有效地滤除电力系统中的谐波和抑制电子设备对电力系统的干扰。

因此,研究混合型有源电力滤波器的设计和实现具有重要的意义。

二、研究目的本文旨在研究混合型有源电力滤波器的设计和实现,并探讨其在电力系统中的应用。

具体研究目标如下:1.分析混合型有源电力滤波器的基本原理和工作模式;2.设计混合型有源电力滤波器的电路图和控制系统;3.仿真混合型有源电力滤波器的工作性能,并对其进行性能评估;4.开展实验验证并对实验结果进行分析;5.总结并提出对混合型有源电力滤波器的进一步改进方案。

三、研究内容和方法本文将分为以下四个部分:1.理论分析:分析混合型有源电力滤波器的基本原理和工作模式;2.电路设计:根据理论分析结果,设计混合型有源电力滤波器的电路图和控制系统;3.仿真与性能评估:使用Simulink软件对混合型有源电力滤波器进行仿真,评估其工作性能;4.实验验证:搭建实验平台,开展混合型有源电力滤波器的实验验证,并对实验结果进行分析。

本文所使用的研究方法主要包括理论分析、仿真、实验验证和性能评估。

四、预期结果通过对混合型有源电力滤波器的设计和实现,预期可以得到以下结果:1.深入了解混合型有源电力滤波器的原理和工作机制;2.设计出一种高效的混合型有源电力滤波器电路图和控制系统,并进行仿真和性能评估;3.研究混合型有源电力滤波器在电力系统中的应用,在实验平台上进行验证,并对实验结果进行分析;4.发现混合型有源电力滤波器存在的问题并提出改进方案;5.使得电力系统中的电力滤波器应用更加普及,提高电力质量和电子设备的运行效率。

三相串联型有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

三相串联型有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

三相串联型有源电力滤波器的研究与设计的开题报告一、选题背景随着电力质量要求日益提高,传统被动滤波器在电源系统中的应用已经受到了很大的限制。

因此,有源滤波器成为解决电力质量问题的重要手段之一。

有源滤波器可以通过控制电容电压和电感电流来消除电源污染,提高系统的电力质量,并具有高效、灵活、可扩展等优点。

然而,在实际应用中,由于有源滤波器电路的复杂性和控制策略的难度,使得有源滤波器的研究和设计任重道远。

因此,本选题旨在研究和设计三相串联型有源电力滤波器,探究其在电力质量控制方面的应用。

二、研究内容1. 有源滤波器原理及分类2. 三相串联型有源电力滤波器电路设计3. 三相串联型有源电力滤波器控制策略研究4. 三相串联型有源电力滤波器的模拟仿真与实验验证三、研究目的1. 研究有源滤波器的原理及分类,了解有源滤波器在电力质量控制方面的应用特点。

2. 设计三相串联型有源电力滤波器电路,探究其结构设计方法和电路参数的优化原则。

3. 研究三相串联型有源电力滤波器的控制策略,包括电感电流控制、电容电压控制等。

4. 通过模拟仿真与实验验证,分析三相串联型有源电力滤波器的性能和电力质量控制效果。

四、研究方法1. 文献调研法:收集归纳有源滤波器原理、分类和控制策略等方面的相关文献,结合电力系统中的电力质量问题,寻求解决方案。

2. 数学分析法:通过理论计算和仿真分析,确定三相串联型有源电力滤波器的电路参数和控制策略,并分析系统的电力质量控制效果。

3. 实验验证法:在实际电力系统中,搭建三相串联型有源电力滤波器的实验平台,对其电力质量控制效果进行实验验证。

五、预期成果1. 研究有源滤波器原理及分类,明确其在电力质量控制方面的应用特点。

2. 设计三相串联型有源电力滤波器电路,深入探究其结构设计和参数优化原则。

3. 分析三相串联型有源电力滤波器的控制策略,研究电容电压控制和电感电流控制等方法,使其具有更好的电力质量控制效果。

4. 通过模拟仿真和实验验证,验证三相串联型有源电力滤波器的电力质量控制效果。

并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

并联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、研究背景现代电力系统通常采用变频器、电力电子器件等进行控制,但是这些设备会在电网中引入谐波污染,影响电网的稳定性和可靠性。

为了解决谐波污染问题,被动滤波器一直是主要的解决方案之一。

但是,被动滤波器只能针对特定频率的谐波进行滤波,而且在电网纯阻性负载中的效果较差。

此外,当被动滤波器的耦合电感和电容值改变时,需要重新调整系统。

因此,有源电力滤波器(APF)成为了一个备受瞩目的领域。

目前,APF成为了一种更加灵活和可靠的滤波解决方案。

APF可以针对具有不同频率、相位和大小的谐波进行补偿,并且可以平滑地适应不同的负载变化。

与被动滤波器相比,APF在谐波消除和电网保护方面具有更好的性能。

在高速列车、直流输电系统、大型无绝缘开关变流器等领域中,APF也得到了广泛应用。

二、研究目的本课题的主要目的是设计并联型有源电力滤波器,实现对电网中的谐波进行有效滤波,并且能够自适应地适应不同的负载变化。

具体研究目标如下:(1)研究并设计有源电力滤波器的控制算法,实现对电网中的谐波进行滤波。

(2)研究并设计有源电力滤波器的拓扑结构,实现并联型方案。

(3)通过模拟实验验证所设计的并联型有源电力滤波器的性能。

三、研究内容本课题主要分为以下几个研究内容:(1)有源电力滤波器的原理和控制算法研究。

本研究将从有源电力滤波器的基本原理出发,研究如何针对不同的负载和谐波进行补偿,并且设计相应的控制算法。

(2)有源电力滤波器的拓扑结构研究。

本研究将研究并联型有源电力滤波器的拓扑结构,实现对电网中不同频率谐波的补偿。

(3)并联型有源电力滤波器的模拟实验验证。

通过基于MATLAB/Simulink的仿真实验,对所设计的并联型有源电力滤波器的性能进行验证。

四、研究意义本课题的研究意义如下:(1)有助于解决电网中谐波污染问题。

通过设计并联型有源电力滤波器,可以更有效地消除电网中的谐波。

(2)有助于提高电网的可靠性和稳定性。

基于复合控制策略的有源电力滤波器研制的开题报告

基于复合控制策略的有源电力滤波器研制的开题报告

基于复合控制策略的有源电力滤波器研制的开题报告一、研究背景及意义随着电气设备的广泛应用,电力质量问题越来越严重,如电压跌落、电压波动、电压谐波等,大大影响了电气设备的使用效果和稳定性,同时也给电网带来了一定的负担。

有源电力滤波器(APF)是当今解决电力质量问题的一种高效手段,它可以有效地消除谐波、抑制电压波动等问题,可广泛应用于各种场所,如工厂、商场、医院、地铁等。

当前APF的控制方法包括传统控制和自适应控制两类。

传统控制器通过预设的参数计算控制信号,无法适应各种工况,精度也有待提高。

自适应控制器能自动根据实时工作状态进行调整,但运算速度较慢,缺乏实时性。

因此需要发展一种更加高效的控制方法。

基于复合控制策略的APF是一种新型的控制方法,模型包含了单环PID控制器和神经网络控制器两部分,可以很好地解决传统控制和自适应控制的缺陷,具有快速响应、精度高、易于运算等优点。

因此,本研究旨在开发基于复合控制策略的APF,并通过实验验证其控制效果,为APF的技术研究和工程应用提供支持。

二、研究内容和方案本研究的主要内容为基于复合控制策略的APF研制,具体方案如下:1. 搭建实验平台搭建基于MATLAB/Simulink仿真软件的实验平台,包括APF、负载、电网等模块,并设置相应参数。

2. 建立控制模型根据APF的电路特性和控制策略,建立基于复合控制策略的APF控制模型,包括单环PID控制器和神经网络控制器两部分。

3. 设计控制算法设计基于复合控制策略的APF控制算法,包括实现单环PID控制器和神经网络控制器并联调节,建立控制律等。

4. 进行仿真实验利用实验平台进行仿真实验,验证基于复合控制策略的APF控制方法的有效性和优越性,对比传统控制器和自适应控制器的性能差异。

5. 完善实验方案根据仿真实验结果完善APF控制策略的相关算法和参数设置,提高控制精度和实时性。

三、预期成果和应用通过本研究,预期得到以下成果:1. 建立基于复合控制策略的APF控制模型,实现单环PID控制器和神经网络控制器并联调节。

三相并联型有源电力滤波器控制系统的设计与研究的开题报告

三相并联型有源电力滤波器控制系统的设计与研究的开题报告

三相并联型有源电力滤波器控制系统的设计与研究的开题报告一、选题背景与意义随着电子技术和信息技术的迅猛发展,电力电子器件和控制技术已成为现代电力系统中不可或缺的组成部分,尤其是在强电网和智能电网的发展过程中,具有重要的应用价值。

电力电子器件可以实现电能的有效控制和分配,提高电力系统的效率和稳定性,减少能耗和污染。

而有源电力滤波器则是一种有效的电力电子设备,在电力系统中广泛应用,可以消除电力系统中的谐波和噪声,保证电网的平稳运行。

因此,本课题选取三相并联型有源电力滤波器控制系统作为研究对象,旨在实现对电能质量的有效控制和提高电力系统的可靠性和稳定性,具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容和目标1. 分析电力系统谐波和噪声的产生机理和隐患,阐述有源电力滤波器的原理和特点。

2. 建立三相并联型有源电力滤波器的数学模型,探究控制策略和参数的优化设计。

3. 实现三相并联型有源电力滤波器的硬件和软件控制系统的设计和开发,建立实验平台,进行仿真和试验验证。

4. 对比分析不同控制策略和参数的优缺点,提出改进方案和应用前景。

三、研究方法和技术路线1. 对电力系统的谐波和噪声的产生机理和隐患进行研究,了解有源电力滤波器的原理和特点。

2. 建立三相并联型有源电力滤波器的数学模型,采用控制系统理论和数值计算方法,探究控制策略和参数的优化设计。

3. 基于硬件电路和软件程序,设计并实现三相并联型有源电力滤波器的控制系统,建立相关实验平台,进行仿真和试验验证。

4. 对比分析不同控制策略和参数的优缺点,提出改进方案和应用前景。

四、预期成果和贡献1. 建立三相并联型有源电力滤波器的数学模型,提出优化设计的控制策略和参数,揭示其原理和特点。

2. 实现三相并联型有源电力滤波器的硬件和软件控制系统的设计和开发,建立实验平台,进行仿真和试验验证。

3. 提出改进方案和应用前景,为电力系统的优化设计和性能提升提供参考。

五、论文结构和安排第一章绪论1.1 研究背景和意义1.2 研究内容和目标1.3 研究方法和技术路线1.4 预期成果和贡献第二章电力系统中的谐波和噪声2.1 谐波和噪声的产生机理2.2 谐波和噪声的隐患及其危害2.3 谐波和噪声的检测和测量方法第三章有源电力滤波器的原理和特点3.1 有源电力滤波器的基本原理3.2 有源电力滤波器的特点和应用场景3.3 有源电力滤波器的控制策略和参数设计第四章三相并联型有源电力滤波器的数学模型4.1 电路结构和电学参数的建立4.2 数学模型的推导和分析4.3 控制方法和优化参数的设计第五章三相并联型有源电力滤波器控制系统的设计和开发5.1 系统框架和硬件电路的设计5.2 系统程序和软件模块的开发5.3 实验平台的建立和结果分析第六章不同控制策略和参数的比较分析6.1 谐波和噪声消除的效果对比6.2 控制系统的稳定性和性能分析6.3 改进方案和应用前景的展望第七章总结与展望7.1 研究成果和贡献总结7.2 研究中的不足和改进方向7.2 研究工作的未来发展方向参考文献附录。

基于DSP的有源电力滤波器的设计与研制的开题报告

基于DSP的有源电力滤波器的设计与研制的开题报告

基于DSP的有源电力滤波器的设计与研制的开题报告一、研究背景随着现代工业和生活用电设施的普及,电力系统中的电力质量问题越来越引起人们的关注。

电力质量问题包括电压骤降、电压波动、电压闪变、谐波、电力干扰等。

其中,电力谐波作为目前电力质量问题中最为严重的一种,已经成为制约电力系统发展的主要障碍之一。

因此,有源电力滤波器作为谐波消除的主要手段,受到了广泛的关注。

有源电力滤波器是由一个DSP控制器以及一个功率开关器件组成的,旨在消除电力系统中存在的高次谐波。

因此,其设计与研制对于保障电力系统的正常运行和提高电力质量具有重要意义。

二、研究目标本文旨在研究基于DSP的有源电力滤波器的设计与研制,具体研究目标如下:1.分析有源电力滤波器在电网中的应用需求,包括电力谐波类型、谐波分布及其对电力系统的影响等方面。

2.研究DSP技术在有源电力滤波器中的应用,设计基于DSP的有源电力滤波器控制器。

3.设计有源电力滤波器功率电路,选择合适的功率开关器件,实现对谐波的消除。

4.进行有源电力滤波器设计的仿真分析,验证设计的可行性并进行性能优化。

5.进行实验验证,验证设计的有源电力滤波器在实际电力系统中的谐波消除效果。

三、研究内容1.电力系统中电力谐波的类型、谐波分布及其对电力系统的影响分析。

2.有源电力滤波器的控制器设计:研究DSP技术在有源电力滤波器中的应用,设计基于DSP的有源电力滤波器控制器。

3.有源电力滤波器的功率电路设计:选择合适的功率开关器件,实现对谐波的消除。

4.进行有源电力滤波器设计的仿真分析:使用MATLAB/Simulink进行有源电力滤波器设计的仿真分析,验证设计的可行性并进行性能优化。

5.有源电力滤波器的实验验证:在实际电力系统中搭建有源电力滤波器实验平台,验证设计的有源电力滤波器在实际电力系统中的谐波消除效果。

四、研究意义1. 有源电力滤波器的设计与研制对于提高电力系统质量,保障电力系统正常运行,具有重要意义。

一种并联混合型有源电力滤波器的研究开题报告

一种并联混合型有源电力滤波器的研究开题报告

一种并联混合型有源电力滤波器的研究开题报告一、研究背景随着工业电子设备和有源电力滤波器技术的不断发展,越来越多的非线性负载引起了谐波关注。

谐波降低了电力系统的效率,影响了设备的运行稳定性和寿命。

因此,一种有效的电力滤波器是非常必要的,可以帮助消除谐波,并提高电力系统的效率和稳定性。

二、研究目的本研究旨在设计一种高效的并联混合型有源电力滤波器来消除电力系统中的谐波。

该电力滤波器将通过并联传统的无源电力滤波器和有源电力滤波器,结合两者的优势,来实现更好的谐波滤波效果。

研究还将针对该电力滤波器的控制策略进行优化,以确保其在实际应用中的有效性。

三、研究内容1.设计并实现并联混合型有源电力滤波器2.评估电力滤波器的谐波滤波能力并分析其优缺点3.研究电力滤波器的控制策略并进行优化4.在实际电力系统中验证电力滤波器的性能四、研究方法1.设计并实现电力滤波器电力滤波器将包括传统无源电力滤波器和有源电力滤波器。

无源电力滤波器用于消除谐波,而有源电力滤波器将用于控制电压和电流。

2.评估电力滤波器的谐波滤波能力使用示波器和电能质量分析仪来评估电力滤波器的性能。

目标是优化滤波器的谐波滤波能力。

3.研究电力滤波器的控制策略并进行优化探究并设计合适的电力滤波器控制算法。

研究常见控制算法并选择合适的控制器。

4.验证电力滤波器性能在实际电力系统中安装电力滤波器,并对其性能进行验证。

该步骤将测试电力滤波器的稳定性、过载能力、抗干扰能力和谐波消除效果等。

五、研究意义本研究将为高效消除电力系统中的谐波提供一种解决方案。

并联混合型有源电力滤波器的研究将不仅有助于提高电力系统的效率和稳定性,而且在实际应用中也具有重要的应用前景。

电压型大功率有源电力滤波器的设计与研究的开题报告

电压型大功率有源电力滤波器的设计与研究的开题报告

电压型大功率有源电力滤波器的设计与研究的开题报告一、研究背景现代电力系统中,非线性负载的应用越来越普遍,如电力电子器件、计算机、UPS等。

这些非线性负载会导致电网谐波含量增加,再加上大量的谐波会产生负面影响,如会使变压器损耗增加,电能表计量不准确,甚至对电网稳定性造成威胁,因此,减小谐波对保证电网稳定运行非常重要。

大功率有源电力滤波器是近年来应对这种问题的高效解决方案之一。

二、研究目的本项目旨在设计和研究一种电压型大功率有源电力滤波器,并探究其在电力系统中的应用。

具体包括以下几个方面:1. 了解大功率有源电力滤波器的工作原理及其在电力系统中的应用。

2. 分析大功率有源电力滤波器的设计原理,了解其控制策略、模块设计及组织方式等方面的关键技术。

3. 着重研究电压型大功率有源电力滤波器的设计方法并验证其性能。

通过搭建实验平台对其进行性能分析,主要包括谐波响应能力、控制稳定性、成本和功率因数等方面的测试。

三、研究内容1. 大功率有源电力滤波器的工作原理和其在电力系统中的应用。

2. 电压型大功率有源电力滤波器的设计原理,包括控制策略、模块设计、组织方式等方面的关键技术。

3. 电压型大功率有源电力滤波器的设计方法研究,主要包括滤波器的参数确定,控制算法实现等方面的技术路线。

4. 搭建实验平台,对电压型大功率有源电力滤波器进行实验验证,主要涉及谐波响应能力、控制稳定性、成本和功率因数等方面的测试。

四、预期成果1. 深入理解大功率有源电力滤波器的工作原理和其在电力系统中的应用。

2. 掌握电压型大功率有源电力滤波器的设计原理,包括掌握控制策略、模块设计、组织方式等方面的关键技术。

3. 提出一种电压型大功率有源电力滤波器的设计方法,并验证其性能。

通过实验平台对其进行性能分析,主要包括谐波响应能力、控制稳定性、成本和功率因数等方面的测试。

四、研究方法1. 文献研究法:查阅相关的文献,对电压型大功率有源电力滤波器的设计方法和运行机理进行深入了解。

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南京工程学院本科毕业设计(论文)开题报告题目:电力有源滤波器的设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2014 年3月学生姓名学号专业指导教师职称课题来源自拟课题课题性质工程技术研究课题名称电力有源滤波器的设计毕业设计的内容和意义根据个人所选课题,把我的研究内容分为以下几个部分:第 1 部分为绪论,概述了谐波的产生与其危害及谐波抑制的各种方法。

有源电力滤波器发展现状,阐述了当前 APF 的研究热点。

第 2部分分析了有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性。

从多个方面出发对有源电力滤波器进行了分类和介绍,并分析了各自的优缺点。

第 3 部分分析了有源电力滤波器谐波检测方法,并分析了各种谐波检测方法的工作原理和特性,通过对比选择 ip-iq 算法作为本文谐波检测方法。

第 4 部分介绍了本次论文的总体设计方案,并给出了相关的原理框图。

第 5部分在MATLAB/Simulink中建立三相三相制有源电力滤波器的仿真模型,并对各个模块进行仿真和详细的阐述。

选择不同的整流负载,对负载电流波形和补偿后的电流波形进行对比,验证了 APF 的补偿性能。

第 6部分对全文做出总结,对有源电力滤波器系统存在的一系列问题进行探讨,并提出下一步的展望。

随着电力电子装置日益广泛的应用,电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波,这些谐波给电力系统带来了严重的污染,严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。

虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点,但同时也有一些缺点,例如只能抑制固定的几次谐波,并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。

目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器,有源电力滤波器也是一种电力电子装置,且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。

本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点,详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法,比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。

介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构,并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统,实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。

文献综述1.1谐波的产生谐波的产生主要是由于大容量电力和用电蒸馏或换流设备遗迹其它非线性负荷造成的。

电脑里系统中,一切负载的存在将要求电网提供非正弦电流。

非线性负载产生了畸变电流波形,并引起电压波形畸变。

系统中的谐波源分为三种:1稳态性:产生的谐波成分和幅值基本稳定不变。

如电网电压稳定时的变压器贴心非线性产生的谐波,带稳定负载的整流器等。

2动态性:产生的谐波具有明显的随机性。

如电弧炉,电气机车等。

3突发性:该谐波源在正在运行并不产生谐波,只在特定条件下产生。

如变压器空载合闸的励磁涌流,投入电容器组时的暂态过程。

1.2谐波的危害谐波主要危害可以说是电网的一个公害。

主要表现在以下几个方面:增加电力设施的负荷,降低系统的功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成了设备、线路的浪费和电能损失;引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;产生脉冲转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命;由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等因产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化[1];文献综述1.3谐波的抑制方法(1)无源滤波无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。

无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点。

基本的无源滤波器的拓扑结构如下图所示:(2)有源滤波目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用电力有源滤波器(Active Power Filter-APF)[2]。

有源电力滤波器也是一种电力电子装置。

其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,从而消除电网中的谐波。

这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,因而受到广泛的重视,并且在日本等国得到广泛的应用。

有源电力滤波器的基本思想在六七十年代就己经形成。

80年代以来,由于大中功率全控型半导体器件的成熟,脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-PWM)控制技术的进步,以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出,有源电力滤波器才得以迅速发展。

文献综述2.1按联接方式确定APF的种类APF的结构形式很多,但其基本原理都是类似的,按电路拓朴结构可分为并联型APF、串联型APF和串--并联型APF。

(1)并联型APF下图为并联型APF 基本结构。

由于与系统并联, 可等效为一受控电流源。

并联型APF 可产生与负荷电流大小相等、方向相反的谐波电流, 从而将电源侧电流补偿为正弦基波电流。

主要适用于抵消非线性负载的谐波电流、无功补偿及平衡三相系统中的不平衡电流等。

并联型APF 在技术上比较成熟[4]。

并联型有源滤波器结构图2)串联型APF图2.3为串联型APF基本结构。

通过1个匹配变压器将APF串联在电源和负载之间, 以消除电压谐波, 平衡或调整负载的端电压。

与并联型APF相比, 串联型APF损耗较大, 且各种保护电路也较复杂。

因此, 很少单位使用串联型APF, 大多将其作为混合型APF 的一部分。

串联型有源滤波器结构图文献综述3)串—并联APF图2.4为串--并联型APF 基本结构。

具有串联APF 和并联APF 的优点, 能解决电气系统发生的电能质量问题, 又称为万能APF或统一电能质量调节器。

串联型APF将电源和负载隔离,阻止电源谐波电压串入负载和负载电流流入电网。

并联型APF提供一个零阻抗的谐波支路,把负载中的谐波电流吸收掉[3]。

这种方案兼有串、并联APF的功能,可以抑制闪变、补偿谐波、消除共同耦合点处的三相电压不平衡,具有较高的性价比。

该类APF的主要问题是控制复杂、造价较高。

2.2APF的补偿电流控制方法1 三角载波控制2 滞环比较控制3 变结构控制4 无差拍控制与差拍控制5单周控制(又称积分复位控制)6 空间矢量调制2.3电力有源滤波器的主要作用和优势随着技术的发展,变频设备大量应用于各类场合,变频设备会产生大量的谐波,因此,这类场合是电力有源滤波器的主要市场之一,电力有源滤波器主要是用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿,在很多电力使用场所中滤波器的主要作用有两种.文献综述1.有着低纹波电流,高电流响应速度的优势,本来纹波电流和电流响应速度就是两个矛盾的指标,电力有源滤波器,而他的原理是检测负载谐波,注入反相谐波,以谐波的相互抵消达到滤波的目的.逆变器采用脉冲宽度调制,根据电工的基本原理,纹波电流决定于开关频率、直流母线电压、输出电感的大小,与电流环的控制无关.电力有源滤波器解决这个矛盾的办法只能是提高开关频率.在计算电流响应速度时,起作用的将是全部直流母线电压,而输出电感的减半,将加快电流的响应速度,增强滤波效果,提高单机容量.2.电力有源滤波器还有着提高系统耐压的优势,主要是应用于较高电压系统.通常为了提高电流响应速度、保证补偿效果,处理谐波的电力有源滤波器比处理基波的变频器或并网逆变器需要更高的直流母线电压.3.总结有源滤波器是改善供电质量,净化电网污染的一种有效装置,自从七十年代提出以来,有源滤波技术得到了长足的发展,越来越多的APF投入了运行,无论从现实功能还是运行功率上都有明显进步。

目前,APF已经运用在提高电能质量,解决三相电力系统中终端电压调节,电压波动抑制,电压平衡改善以及谐波消除和无功补偿等问题上。

从近年来的研究和应用[1-可以看出,有源滤波器的发展前景如下:1)随着新型能源的发展,有源滤波器的运用范围得到极大扩展。

特别是新型能源发电后并入电网时,有源滤波器可减少其对电网产生危害。

2)从成本和效率,以及扩大容量来说,APF与PF混合使用的有源滤波器系统将得到更加广泛得运用。

3)有源滤波器装置的多功能化也是其发展的一个方向。

APF在消除高次谐的同时,提高电力系统的稳定性,抑制闪变和补偿无功。

这样既符合电力系统发展的需要,又从功能上降低了装置得成本。

参考文献[1]林海雪, 孙树勤. 电力网中的谐波. 北京: 中国电力出版社, 1998[2]Jauch T, Kara A, Rahmani M, et al. Power quality ensured by dynamic voltage correction. ABB Review. 1998, 4: 25~36.参考文献[3]吴竞昌. 供电系统谐波[M]. 北京:中国电力出版社, 1998[4] 杨桦, 任震. 基于谐波波变换检测谐波的新方法. 电力系统自动化. 1997[5] 王兆安.谐波抑制和无功功率补偿[M].机械工业出版社,2005.10[6] 徐迎春.并联有源电力滤波器(APF)基于空间矢量的滞环控制[D].浙江大学,2004.3[7] 李民,王兆安.基于瞬时无功功率理论的高次谐波和无功功率检测[J].电力电子技术.1992(2):14-17[8] 于晶荣.基于电压空间矢量的有源电力滤波器无差拍电流控制方法[J].湖南大学学报,2008,35(10):33-35[9] 曾江.基于最优电压矢量的有源电力滤波器电流控制新方法[J].电力系统自动化,2000,24(6):25-31[10] 尹勇,欧光军,关荣锋.DSP 集成开发环境 CCS 开发指南[M].北京航空航天大学出版社,2003[11]王兆安等,谐波抑制和无功功率补偿,机械工业出版社(4版),2000[12]王兆安等,电力电子技术,机械工业出版社(5版),2009研究内容第 1 部分为绪论,概述了谐波的产生与其危害及谐波抑制的各种方法。

有源电力滤波器发展现状,阐述了当前 APF 的研究热点。

第 2部分分析了有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性。

从多个方面出发对有源电力滤波器进行了分类和介绍,并分析了各自的优缺点。

第 3 部分分析了有源电力滤波器谐波检测方法,并分析了各种谐波检测方法的工作原理和特性。

研究计划第1周资料查询,了解滤波器现状与发展第2周熟悉有源滤波器控制方式和控制结构第3周撰写开题报告第4周熟悉matlab软件第5周方案的设计第6周方案的设计第7周方案的设计第8周方案的设计第9周方案的设计第10周确定方案第11周仿真调试第12周仿真调试第13周整理设计内容,撰写毕业设计论文第14周答辩特色与创新电力有源滤波器还有着提高系统耐压的优势,主要是应用于较高电压系统.通常为了提高电流响应速度、保证补偿效果,处理谐波的电力有源滤波器比处理基波的变频器或并网逆变器需要更高的直流母线电压。

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