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随着电力电子技术的迅速发展以及非线性负载的广泛使用,电网中的谐波问题日益严重。电网中的谐波不仅危害电网本身而且危害其周边设备,治理电网谐波污染势在必行。无源滤波装置能在一定程度上减小谐波污染,但其体积庞大、运行特性固定及有使系统产生共振的潜在危险等不足,限制了它的谐波治理能力。同时随着全球一体化经济的快速发展,各行各业对电力系统供电质量的要求越来越高。有源滤波器应运而生,并得到了迅猛的发展。有源滤波器被认为是目前综合治理谐波和调节无功功率最有效的方法之一。
有源滤波器的控制方法很多,单周控制有源滤波器因无需参考信号、动态跟踪性好、控制简便、即时性好等特点,被广泛研究。经典的单周控制有源滤波器存在电流直流分量问题和局部稳定问题,影响了其实用化进程。本文提出了双桥单周控制有源滤波器,能从根本上消除上述问题,进一步改善单周控制有源滤波器的效果。
本文主要做了一下几方面的工作:1.介绍了电力系统谐波及无功问题产生的原因和危害,无源滤波器和有源电力滤波器的应用及发展现状;
2.详细介绍了有源滤波器的工作原理和结构;
3.系统介绍了单周控制有源滤波器的原理、结构和存在的问题以及现有的改进措施;
4.全面论述了双桥单周控制有源滤波器的基本思想和实现方案,并对外双桥和内双桥进行了比较分析;
5.在SIMULICK仿真软件中对双桥单周控制有源滤波器进行了仿真,初步证实了,该方法能有效克服经典单周控制有源滤波器存在的问题;
6.搭建了实验电路,进一步验证了双桥单周有源滤波器的有效性。
仿真和实验表明,双桥单周控制有源滤波器既保存了经典单周控制有源滤波器的优点,又能克服其缺点,是一种值得推广的有源滤波装置。