三相有源功率因数校正系统的研究
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TMS320F2812 DSP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。
电力电子设备;三相有源功率因数校正技术;拓扑结构;系统仿真
广东工业大学
硕士
控制工程
张淼
2014
中文
TM76
78
2014-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）