三相有源功率因数校正系统的研究

【摘要】随着现代电力电子技术的发展,各种电力电子设备和非线性负载被应用到电网中,使得大量的谐波注入电网。有源功率因数校正(APFC)作为一种节省电能、提高用电效率的重要技术,能够对电网中的谐波进行有效的抑制。目前,单相APFC技术已趋成熟,而三相APFC技术正成为国内外研究的热点。本文在分析了目前三相APFC技术发展现状的基础上,围绕着一种单相合成三相APFC拓扑结构展开研究,主要内容如下：首先,本文介绍了三相APFC技术的国内外研究现状以及未来发展趋势,对现有的三相APFC拓扑结构进行了介绍,分析了各种拓扑的优缺点。对目前存在的由单相APFC模块组合的三相APFC系统进行了介绍,进而引出本文采用的三相三线APFC拓扑结构。其次,分析了三相三线APFC电路的工作原理,给出了系统的数学模型。在此基础上,为了得到系统稳定工作、实现单位功率因数需满足的条件,引入李亚普诺夫稳定性定理,通过构造李亚普诺夫函数得出系统实现输入侧电流跟踪输入电压变化时输出直流电压需满足的条件,为后续仿真实现和算法推导提供了理论基础。然后,利用Matlab/Simulink建立系统仿真模型,进行仿真实验,得出仿真结果,验证了本文三相APFC电路拓扑结构的正确性。在理论分析和仿真研究的基础上,设计了系统主电路和基于TMS320F2812DSP的数字控制部分的硬件电路,并用C语言编写相应的程序,制作了整个装置的试验样机,并给出样机的测试结果。结果表明,该三相三线APFC系统能够实现输入电流跟随输入电压变化,且系统总谐波畸变(THD)较低。最后,对全文进行总结,根据设计目标和实验结果,指出文章取得的成果,还未完成的工作,以及研究中存在的不足之处。对课题研究进行展望,根据不足之处指出今后努力的方向。
【作者】杜思涛；
【导师】张淼；
【作者基本信息】广东工业大学，控制工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】谐波；有源功率因数校正；DSP；三相三线制；稳定性；

【参考文献】
[1]张国庆.水稻细菌性褐条病原的鉴定、全基因组和致病相关基因的研究[D].浙江大学,植物保护,2012,硕士.
[2]张冬梅,张志东.构建基于Web数据挖掘技术的信息服务系统[J].图书情报工作,2003,02:88-90+83.
[3]薛小翠.红细胞间的Casimir效应[D].东北师范大学,理论物理,2012,硕士.
[4]欧春平.智能算法在流域洪水预报系统建模中的应用及其软件集成体系[D].大连理工大学,2001.
[5]郭岩.人教版高中语文选修教材编用反思性研究[D].湖南师范大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[6]黄锐.显微镜下硬通道微创手术治疗基底节区高血压脑出血的临床应用研究[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[7]刘圆圆.复合益生菌制剂辅助治疗急性胰腺炎的疗效观察[D].延安大学,内科学,2014,硕士.
[8]王立峰.矛盾与错位—《天下》对于中国现代文学的评介和翻译[D].南京大学,比较文学与世界文学,2013,硕士.
[9]庞冠兰.红树植物木榄胚轴降糖活性成分的筛选[D].广西师范大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[10]黄龙玲.基于类图的面向对象软件复杂性度量方法的研究[D].江西财经大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[11]梁燕丽.基于混合遗传算法的强约束混装平衡问题研究[D].武汉科技大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[12]赵强.对外汉语中级口语教材练习研究[D].广西师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[13]邢芝鸠.稀土铬氧化物Yb（Ca）CrO_3体系的磁化反转行为与机理研究[D].上海大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[14]张程.色散管理孤子掺铒光纤锁模激光器脉冲压缩特性的研究[D].天津大学,2013.
[15]卞荣兵.基于网格密度的数据挖掘的研究与应用[D].南京气象学院,2003.
[16]程文丽.风险企业绩效评价指标体系研究[D].山东财经大学,会计学,2013,硕士.
[17]丁力,王晓茹,童晓阳.基于EPOCHS平台的IEC61850采样值传输仿真[J].电力系统自动化,2008,20:67-72.
[18]闫利军.不同草坪草对矿区中水灌溉及土壤改良措施的适应性评价研究[D].内蒙古农业大学,草畜种质资源学,2014,博士.
[19]种夏.小清河旅游产业生态管理系统构建[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[20]范真.达克罗防腐技术在钢质药筒上的应用研究[D].南京理工大学,兵器工程,2012,硕士.
[21]邓玉霞.中学古诗文中人文精神的开掘和弘扬[D].华中师范大学,学科教学论,2003,硕士.
[22]于雪.猪源肠外致病性大肠杆菌fimA基因的克隆与表达研究[D].吉林农业大学,基础兽医学,2014,硕士.
[23]钱少华,蔡勇,钱雪忠.聚类分析中图像数据量化比较的研究[J].计算机应用与软件,2005,03:93-94+139.
[24]张洪钺.关于常参数线性系统初始条件的一些注记[J].自动化学报,1965,04:242-247.
[25]胡金辉.消费者低碳意识对制造商低碳策略选择的影响研究[D].重庆大学,企业管理,2014,硕士.
[26]李东阳.尼可地尔对缺血性心肌病患者心功能影响的临床研究[D].河北医科大学,内科学（专业学位）,2014,硕士.
[27]张延纲.共同危险行为案例分析研究[D].兰州大学,法律,2012,硕士.
[28]张全,王萃,赵美蓉,刘维屏.手性持久性有机污染物的环境界面过程及生态安全研究进展[J].中国科学:化学,2013,03:326-335.
[29]韩亮.我国高水平自由式滑雪空中技巧运动员核心力量训练的研究[D].沈阳体育学院,体育教育学,2014,硕士.
[30]杨坤.切换广义系统稳定性分析与控制方法研究[D].江南大学,控制理论与控制工程,2014,博士.
[31]朱运.多标签隐含狄利克雷分配及其并行化应用[D].复旦大学,计算机应用,2012,硕士.
[32]阳威.光通信粗瞄系统传感器自适应信号处理研究[D].哈尔滨工业大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[33]周永彬,卿斯汉,季庆光,刘娟.认证字典的一种新的分类方法[J].计算机工程与应用,2003,35:1-3+19.
[34]李强龙.超快泵浦—探测技术中的光谱实时校正研究[D].西北大学,2012.
[35]李皓.交流电机系统的同步传动控制算法研究与仿真[D].东北石油大学,电气工程（专业学位）,2013,硕士.
[36]潘玉婷.人参皂苷Rb3对血管内皮细胞的类雌激素样保护效应研究[D].甘肃中医学院,中西医结合临床,2014,硕士.
[37]邓伟.某部队保密综合信息系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[38]宋波.喷墨印刷系统的分析与研究[D].江南大学,印刷工程与媒体技术,2012,硕士.
[39]袁金龙,冯殊伦,冯恩民.甘油间歇发酵酶催化非线性动力系统的强稳定性[J].控制与决策,2014,08:1505-1508.
[40]赵宁,屈科,李驰,雷威,张晓兵.石墨烯与碳纳米管混合物的场发射性能研究[A].中国真空学会(ChineseVacuumSociety).中国真空学会2012学术年会论文摘要集[C].中国真空学会(ChineseVacuumSociety):,2012:2.
[41]李哲.基于物联网技术的移动办公系统的设计与实现[D].黑龙江大学,软件工程,2012,硕士.
[42]张海婷,梁小龙,王俊锜.浅析我国对外文化贸易发展现状及发展对策[J].企业导报,2014,13:46+48.
[43]范月娟.胃黏膜上皮内瘤变的临床及病理分析[D].苏州大学,临床医学,2014,硕士.
[44]李灿.基于DEA的我国钢铁企业经营效率评价[D].武汉科技大学,企业管理,2012,硕士.
[45]陈天明.当前中国乡镇企业发展中存在的问题与应对之策[D].华中师范大学,农村与区域发展,2014,硕士.
[46]刘光复,窦庆和,张占杰,刘含友.3号255m~3高炉扩容改造的设计与实践[J].炼铁.1995(S1)
[47]崔琦.兆瓦级风力机叶片优化设计及其气动性能计算[D].兰州理工大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[48]刘露.功能对等理论视角下的《绝望主妇》字幕幽默翻译研究[D].华中师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[49]罗莹.论被追诉人的会见权[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[50]黄鹏.震区山洪灾害水文预报技术[D].湖南科技大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.