基本信息
- 项目名称：
- 有源电力滤波器的谐波电流检测方法仿真研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 论文利用MATLAB/simulink仿真软件建立了基于瞬时无功功率理论的并联型有源电力滤波器仿真模型。重点探讨了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法，在三相负载对称和不对称情况下分别进行了仿真，并对仿真结果进行了详细的分析。结果表明：在理想情况下，基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法能够快速、准确的分离出负载电流中的谐波分量，提高并联型有源电力滤波器的滤波效果。
- 详细介绍：
- 随着现代工业的不断发展，电网中的谐波污染问题日益严重，对电网的安全、稳定、经济运行造成了严重影响。有源电力滤波器被公认为是有效的谐波治理装置，成为了目前电气工程领域研究的热点之一。作品对应用最为广泛的并联型有源电力滤波器中的谐波电流检测方法进行了仿真分析，旨在通过分析得出一些有益的结论，为并联型有源电力滤波器的开发和应用奠定基础。作品首先介绍了并联型有源电力滤波器的构成及其工作原理，接着介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法，然后在MATLAB/simulink环境下搭建了并联型有源电力滤波器的仿真模型，最后利用仿真模型在电网电压对称和不对称两种情况下对基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法进行了仿真分析，给出了仿真结果，并对仿真结果进行了分析，得出了一些有益的结论。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 作品首先介绍了并联型有源电力滤波器的构成及其工作原理，接着介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法，然后在MATLAB/simulink环境下搭建了并联型有源电力滤波器的仿真模型，最后利用仿真模型在电网电压对称和不对称两种情况下对基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法进行了仿真分析，给出了仿真结果，并对仿真结果进行了分析，得出了一些有益的结论。
科学性、先进性及独特之处
- 作品的科学性、先进性及独特之处在于建立了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测电路仿真模型和完整的并联型有源电力滤波器仿真模型，作品不但对理想电网电压情况下的谐波治理效果进行了仿真分析，而且还对并联型有源电力滤波器在实际应用当中遇到的电网电压不对称工况进行了仿真分析，仿真结果对实际的并联型有源电力滤波器的开发和应用具有一定的借鉴作用。
应用价值和现实意义
- 作品设计的仿真模型验证了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法的正确性和有效性，可以为并联型有源电力滤波器的开发和应用提供完整的仿真模型及其相关参数，对促进并联型有源电力滤波器的应用具有一定现实意义。
学术论文摘要
- 论文利用MATLAB/simulink仿真软件建立了基于并联型有源电力滤波器的仿真模型（包括简单配电网络模型、主电路模型、检测电路模型和电流跟踪控制电路模型），重点探讨了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法。并对基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法进行了三相对称和三相不对称情况下的仿真分析，给出了详细的仿真结果，得出了一些有益的结论。作品设计的并联型有源电力滤波器仿真模型以及在不同工况下的仿真分析可以为谐波电流检测电路中相关参数的设置提供参考，同时对实际并联型有源电力滤波器的开发有一定的借鉴作用。
获奖情况
- 作品发表于《仪表技术》2010年第12期（总第260期），2010年12月出版。
鉴定结果
- 情况属实
参考文献
- [1] 林海雪．现代电能质量的基本问题[J]．电网技术，2001，25（10）：5-12． [2] 王兆安，杨君，刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M]．机械工业出版社，2002． [3] 高玉奎，谢超．有源电力滤波器的研究[J]．电气传动，1999，1：51-53． [4] 唐中琦，谢运祥．有源电力滤波器补偿电流的检测与控制[J]．电工电能新技术，1998，4：28-31． [5] 王向军．基于自适应滤波理论的单相电力有源电力滤波器[J]，电力电子技术，1999，4：19-21． [6] 杨桦，任震，唐卓尧．基于小波变换检测谐波的新方法[J]．电力系统自动化，1997，21（10）：39-41．
同类课题研究水平概述
- 近年来，我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的日益提高加速了电力电子技术在现代工业和人民生活中的应用，谐波抑制和无功功率补偿越来越受到关注。在大量电力电子装置中，采用了晶闸管（SCR）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等大功率开关器件，使电力电子装置实现了高频化和小型化，电气性能大大提高，但随之而来的是高次谐波的产生，对电网造成严重的污染。所以减少整流器及其电磁元件对电网的谐波污染，已成为电气工程领域研究的热点之一。 治理电力电子装置对电网的谐波污染，除研发网侧高功率因数整流器以外，利用滤波装置吸收谐波源发出的谐波，也是一种抑制谐波的有效技术途径。从而有源电力滤波器 (Active Power Filter,APF)作为抑制电网谐波、补偿供电系统无功功率的新型电力电子装置得到迅速发展，其中并联型电力有源滤波器的使用最为广泛。谐波电流检测是并联型有源电力滤波器的关键技术之一。因此，建立基于瞬时无功功率的谐波电流检测模型，对进一步研究并联型有源电力滤波器具有重要意义。
