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有源电力滤波器及其电流跟踪控制技术研究开题报告

 2021-03-11 12:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

电力电子技术发展带来了诸多经济效益,因为电力装置的应用有很多优点是显而易见的,如装置体积的减小,能量转换效率的提高。但是,也正是随着电力电子技术的发展,大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备被广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域. 如电解装置、电气机车、轧制机械、高频炉等使电网中的谐波污染状况日益严重,电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热,使电力电容器组工作不正常,甚至造成热击穿损坏;对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害,严重时会引发误动作,造成重大事故。谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械,检测仪表等用电设备也有严重的干扰。

为了抑制电力电子装置的一些器件对电网的谐波污染,必须采取有效的措施来消除电网中的高次谐波.可以采取两种方法,一是:采取主动的方式,应用先进的技术将电力电子装置产生的谐波降低至最低水平;另一种是被动的方式,即装设谐波补偿装置来补偿谐波。

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2. 研究的基本内容与方案

2.研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

(一)设计基本内容:随着各类电力电子设备在电力系统中的广泛应用,谐波电流对电网造成的危害也越来越严重,有源电力滤波器(apf)作为治理电网谐波污染最为有效的方法获得大量应用,也逐渐成为电力电子科学的一个研究热点,其滤波效果很大程度上取决于电流跟踪性能,目前基于电压源变流拓扑的有源电力滤波器跟踪控制主要有三角波电流和电流滞环控制两种方式,所以,为更好的治理谐波,需对谐波进行具体分析,应用合适的电流跟踪技术,对电网中的谐波进行监测,进而达到治理的目的。该设计最主要便是通过研究,能找到适合于各种运行系统下最好的电流跟踪技术。

(二)本项目要求完成的主要工作为:分析apf的的主要拓扑结构和工作原理,深入讨论谐波电流的检测方法,研究并选择合适的电流跟踪控制技术,并进行仿真研究。同时,所要达到的要求为:了解本毕业设计相关专业知识的发展历史、现状及趋势,并理解本毕业设计领域复杂工程问题解决方案。掌握系统运行原理和基本研究方法,能够选择与使用恰当的数字仿真软件(如matlab,proteus等),对本毕业设计要求的复杂工程问题进行预测与模拟,理解其局限性,进而完成系统硬件电路设计、软件设计和仿真研究。通过本课题的训练,培养学生分析问题和解决问题的能力。能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识的基本原理,描述本专业领域典型复杂工程问题的物理本质,并抽象、归纳,理解其局限性,获得有效结论。

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3. 研究计划与安排

3.进度安排

第1-3周 系统调研,查阅资料,完成开题报告并上传

第4-5周 系统总体方案研究与设计,开始上传阶段性报告

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4. 参考文献(12篇以上)

4.参考文献

[1].徐德鸿.电力电子系统建模及控制.北京:机械工业出版社,2013.

[2].杨荫福,段善旭.电力电子装置及系统.北京:清华大学出版社,2007.

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