有源滤波论文答辩课件

指导教师：n班级：n学生：n学号：年 月 日并联混合型有源电力滤波器的设计Design of Hybrid Type Parallel Active Power Filter论文文题目目 指导教师：班级：年 月 日并联混合型有源电力滤波器的设1目录目录一、研究背景及意义 二、论文思路和工作重点三、结论目录一、研究背景及意义 2 由于传统的谐波治理手段无源滤波器，只能滤除特定次谐波特定次谐波和可能与电网发生串并联谐振串并联谐振的缺点，目前，无源滤波器和有源滤波器组成的混混合型有源电力滤波器合型有源电力滤波器已成为治理电网谐波最有效的手段。研究背景研究背景 研究背景3研究意义研究意义 并联混合型有源电力滤波器克服了LC无源电力滤波器的缺点，能够实现谐波抑制和无功功率补偿双重功能，即使补偿对象谐波的频率和幅值都在变化，也具有良好的补偿性能。本文主要涉及谐波电谐波电流检测流检测、控制控制和参数设计参数设计等内容，为并联混合型有源电力滤波器的开发和涉及提供参考依据。研究意义 并联混合型有源电力滤波器克服了LC无源电41、并联混合型有源电力滤波器的工作原理；2、确定并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构；3、网侧谐波电流检测算法的选取；4、有源电力滤波器的控制系统；5、主电路逆变器和输出滤波器的相关参数设计与仿真。论文思路论文思路1、并联混合型有源电力滤波器的工作原理；论文思路5工作重点工作重点1、有源电力滤波器和输出滤波器的主要电路参数设计；2、比较在单独使用无源滤波器和使用并联混合型 有源电力滤波器的谐波电流滤除效果。工作重点1、有源电力滤波器和输出滤波器的主要电路参数设计；6并联混合型有源电力滤波器结构图并联混合型有源电力滤波器结构图并联型有源电力滤波器与LC串联方式并联混合型有源电力滤波器结构图并联型有源电力滤波器与LC串联7有源电力滤波器控制系统有源电力滤波器控制系统两个主要控制目标：一是使有源电力滤波器输出的补偿电流跟踪指令电流变化；二是保持主电路直流侧电压的稳定。有源电力滤波器控制系统两个主要控制目标：一是使有源电力滤波器8谐波电流检测及指令生成电路谐波电流检测及指令生成电路谐波电流检测及指令生成电路9电流跟踪控制电路电流跟踪控制电路电流跟踪控制电路10有源电力滤波器主电路硬件设计有源电力滤波器主电路硬件设计1、PWM交流侧电感交流侧电感L2、PWM开关频率开关频率fk 3、直流侧电容电压直流侧电容电压Udc有源电力滤波器主电路硬件设计1、PWM交流侧电感L11仿真电路的参数和符号仿真电路的参数和符号电源电压：电源电压：电源频率：电源频率：负载电阻：负载电阻：无功负载：无功负载：APF交流侧电感：交流侧电感：APF直流侧电容电压：直流侧电容电压：PWM开关频率：开关频率：仿真电路的参数和符号电源电压：电源频率：负载电阻：无功负载：12仿真电路仿真电路仿真电路13滤波前电网电流波形及频谱分析滤波前电网电流波形及频谱分析基波电流基波电流 I1=51.57A5次谐波电流次谐波电流 I5=10.44A7次谐波电流次谐波电流 I7=6.45A11次谐波电流次谐波电流 I11=3.92A13次谐波电流次谐波电流 I13=3.07A谐波总畸变率：谐波总畸变率：THD=25.81%波形畸变严重，主要谐波次数波形畸变严重，主要谐波次数为为5次、次、7次、次、11次，高次谐次，高次谐波明显。波明显。滤波前电网电流波形及频谱分析基波电流 I1=51.57A14单独加入单独加入LCLC无源滤波器的滤波效果无源滤波器的滤波效果基波基波电流流 I1=54.42A5次次谐波波电流流 I5=0.397A7次次谐波波电流流 I7=0.238A11次次谐波波电流流 I11=0.118A13次次谐波波电流流 I13=2.98A谐波波总畸畸变率：率：THD=7.43%主要主要谐波次数（波次数（5、7和和11次）次）滤除效果明除效果明显，但，但11次以上次以上高次高次谐波与加入波与加入LC无源无源滤波波器前比器前比较无无变化；化；单独加入LC无源滤波器的滤波效果基波电流 I1=54.42A15加入并联型混合有源滤波器后的滤波效果加入并联型混合有源滤波器后的滤波效果基波基波电流流 I1=57.88A5次次谐波波电流流 I5=1.87A7次次谐波波电流流 I7=1.23A11次次谐波波电流流 I11=1.14A13次次谐波波电流流 I13=1.26A谐波波总畸畸变率：率：THD=4.73%由于并由于并联型有源型有源滤波器波器产生的生的补偿电流要流流要流过LC无源无源滤波波器，会器，会产生阻抗和生阻抗和谐振振频率的率的便宜，便宜，导致致5次、次、7次和次和11次次的的谐波波电流有所增大，但高次流有所增大，但高次谐波得到明波得到明显滤除，整体除，整体滤波波效果比效果比单独加入独加入LC无源无源滤波波器要好得多。器要好得多。加入并联型混合有源滤波器后的滤波效果基波电流 I1=57.816改变有源电力滤波器相关参数的滤波效果对比改变有源电力滤波器相关参数的滤波效果对比1、APF交流侧不同电感值时主要次谐波电流的幅值交流侧不同电感值时主要次谐波电流的幅值交流侧电感值的大小直接影响补偿后各次谐波的含有率，电感过大交流侧电感值的大小直接影响补偿后各次谐波的含有率，电感过大或过小都会引起（补偿后）谐波含有率的升高。在本次实验中，最或过小都会引起（补偿后）谐波含有率的升高。在本次实验中，最佳取值是佳取值是0.05mH0.05mHL0.1mHL0.1mH改变有源电力滤波器相关参数的滤波效果对比1、APF交流侧不同17改变有源电力滤波器相关参数的滤波效果对比改变有源电力滤波器相关参数的滤波效果对比2、PWM变流器开关频率对变流器开关频率对APF补偿性能的影响补偿性能的影响从表中看出，开关从表中看出，开关频率越大，补偿后频率越大，补偿后电流的失真率越小，电流的失真率越小，当开关频率升到当开关频率升到10KHz后，补偿后，补偿效果并不会得到进效果并不会得到进一步的改善。一步的改善。改变有源电力滤波器相关参数的滤波效果对比2、PWM变流器开关18结论结论 电网在未接入滤波装置之前，谐波失真率达到了25.81%。单独加入LC无源滤波器后，电网中绝大部分的5次、7次及11次谐波被滤除，但11次以上的高次谐波无法滤除，不能实现动态补偿；在接入有源电力滤波器组成并联混合型有源电力滤波器后，由于有源滤波器陈胜的补偿电流需要通过LC无源滤波器再接入电网，所以不可避免的会产生阻抗和频率偏移的情况，此时，5次、7次及11次谐波电流会有所增大，但有源电力滤波器的主要作用体现在可以对各次频率（20次以下）的谐波电流进行补偿，特别是无源滤波器无法滤除的11次以上高次谐波电流。这种混合滤波装置将无源滤波器容量大、结构简单的优点与有源滤波器补偿特性好、反应速度快的优点结合起来，在降低有源电力滤波器容量的同时，还保持了良好的滤波特性。结论 电网在未接入滤波装置之前，谐波失真率达到19致谢致谢 感谢在论文工作中全程悉心指导我的XX老师，还有我的大学同学和朋友们，谢谢你们！致谢 感谢在论文工作中全程悉心指导我的XX老师，还有我20谢谢各位老师！谢谢各位老师！21