基于三电平双Buck全桥逆变器的单相并联有源滤波器-电子科学与技术、电路与系统专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明 引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著 作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印 件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名： 日 期： 万方数据 万方数据 南京航空航天大学硕士学位论文 摘 要 随着电力电子技术的突飞猛进和电气装置的广泛应用，谐波污染愈发恶化。电力谐波污染 问题的解决方案目前主要有两种。一种是―防病‖法，通过优化产品自身性能，降低产品自身的 谐波发出。该方法仅对用电设备自身性能改进，减少了谐波源对电网污染。但供电系统庞大复 杂，电网自身的电力电子器件开关工作状态不可避免产生较大谐波污染，因此必须采用另一种 方式即在电网安装谐波抑制装置。 无源与有源电力滤波器是谐波抑制装置的两大类。无源电力滤波器虽然构成简单、技术成 熟、稳定性强且运行成本低但其附加损耗高，效率较低且动态补偿效果差所以逐渐被性能突出 的有源滤波器替代。本研究在传统有源滤波器设计的基础上使用三电平双 Buck 全桥逆变器作 为主拓扑来实现模块化有源滤波器(Active Power Filter ,APF)的功能。文中首先对比分析了多种 有源滤波器的主拓扑方案，在总结了各种拓扑优缺点的情况下论证了用三电平双 Buck 全桥逆 变器作为主要拓扑，解决了系统桥臂直通与功率开关管的体二极管反向恢复问题并且降低了开 关损耗，优化了系统效率。然后对系统的检测与控制方案进行了择优选择；接着分别从硬件与 软件出发对本研究中所涉及的各功能单元展开详细论述；最后，文中给出了本研究中原理样机 的主要测试结果，并提出了相应的改进设想方案。 根据研究的实验测试结果证明：本课题所设计的有源滤波器的原理样机不仅在输出功率、 各次谐波含量和 THD 等指标上能够满足设计指标，而且具有良好的稳定性和人机对话等功能。 关键词：谐波，有源滤波器，三电平，双 Buck，逆变器 I 基于三电平双 Buck 全桥逆变器的单相并联有源滤波器 ABSTRACT With the rapid development of power electronic technology and the wide application of power electronic devices, harmonic pollution is becoming more and more serious. At present, there are two main ways to solve the problem of electric power harmonic pollution. One kind is prevention method which reduces the harmonic by optimizing the product performance. The method reduces the harmonic source pollution to power network by improving the performance of electric equipment. But the power systems are very complex, the switch working state of power electronics device used in the power grid inevitably produce larger harmonic pollution. So the another way by installing harmonic suppression device in power grid must be adopted. Passive and active power filter are the two kinds of harmonic suppression device. Although the passive power filter has simple structure, high reliability, low operating cost, its efficiency is low and the performance of dynamic compensation is poor. So, passi