【摘 要】
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电能作为人类必不可少、被广泛应用在多个研究领域和日常生活中的能源,常用来衡量一个国家科技、经济的发展水平。随着我国工业化和电气化的节奏加快,对电力的需求与日俱增,同时对电能质量的衡量指标也越来越高,达标的电能质量不仅能保障电力用户的正常生活,而且对电网和电力生产设备的安全性起到关键作用。而在日益庞大的电网系统中,由于电能质量问题的复杂性和多样性,各种电能质量问题总是同时发生,相比较单一目标的电能质
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电能作为人类必不可少、被广泛应用在多个研究领域和日常生活中的能源,常用来衡量一个国家科技、经济的发展水平。随着我国工业化和电气化的节奏加快,对电力的需求与日俱增,同时对电能质量的衡量指标也越来越高,达标的电能质量不仅能保障电力用户的正常生活,而且对电网和电力生产设备的安全性起到关键作用。而在日益庞大的电网系统中,由于电能质量问题的复杂性和多样性,各种电能质量问题总是同时发生,相比较单一目标的电能质量补偿而言,研究对电能质量的综合性补偿更具有现实意义和价值。本文研究电能质量的综合补偿控制方法,针对电流的谐波和无功补偿的问题,首先介绍了关于电网电能质量问题的研究意义和研究现状,然后选取三相LCL型有源电力滤波器为拓扑结构,对LCL滤波器进行等效分析,建立有源电力滤波器的数学模型,最后对电能质量的补偿控制方法进行了研究。传统的定频直接功率控制采用了PI控制器加功率前馈解耦控制,由于PI控制器的参数计算复杂,不确定性较大等缺点。因此,本文提出了基于模型预测的定频直接功率控制方法,依据模型预测控制理论的基本原理,在构建目标函数后,为了输出最优电压矢量使目标函数最小,采用求偏导的方法,无需重复迭代计算,降低计算量。同时引入一个反馈校正环节,以校正每个周期的输出误差信号,实现对功率的无静差跟踪。最后通过在MATLAB/Simulink里搭建了系统仿真模型,对比分析两种控制方法的动态响应速度,超调量和谐波补偿效果等。搭建了系统实验平台,并采用基于DSP TMS320F28335的代码自动生成进行程序设计,对传统定频直接功率控制和改进后的模型预测功率控制进行实验验证。
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