【并联有源电力滤波器的数学分析及仿真分析案例2100字】

-PAGE2-并联有源电力滤波器的数学分析及仿真分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u10261并联有源电力滤波器的数学分析 1237311.1三相三线制有源电力滤波的数学模型 1279281.2三相四线制有源电力滤波的数学模型 37538第2章并联有源电力滤波器的模型与仿真 453652.1基于siumlink下的仿真 4197472.2谐波电流检测 5243582.3电流控制 11300512.4仿真结果与分析 111并联有源电力滤波器的数学分析1.1三相三线制有源电力滤波的数学模型图4-1三相三线制有源电力滤波器根据图中电路，由基尔霍夫定律可以得到（4-1）式中分别是电力滤波器的输出电压和输出电流且依据该机的电路结构图,滤波器各端的桥臂上都分别安装了两组用于igbt互相反馈的并联光电二极管。正常射频运行器在工作时,滤波器的两个开关igbt开关不能同时导入连通,因此我们通常可以用算法来自由地定义一个导通滤波器的两个开关导通函（4-2）电力滤波器的输出电压为（4-3）直流侧电流为（4-4）整理可得三相三线制电力滤波器的数学模型（4-5）1.2三相四线制有源电力滤波的数学模型图4-2三相四线制有源电力滤波器三相四线制有源滤波器大致可以细分为三桥臂和四路多桥臂，本次对三桥臂电容中点型电力滤波器进行分析根据基尔霍夫定律可得（4-6）式中为中线电流控制功率器件工作的开关定义函数与三项三线制相同输出电压可用开关函数为（4-7）直流侧电流为（4-8）整理可得三相四线制有源电力滤波器的一个数学模型（4-9）第五章并联有源电力滤波器的模型与仿真2.1基于siumlink下的仿真simulinkn这是设计matlab设计软件的一个重要附加功能部分,它为系统用户直接提供了系统设计层次上的系统建模和随机动态系统仿真的一个工作管理平台,直接深入利用这种基于模块化系统组合的设计方式就已经可以做到让所有的系统用户都同样能够迅速、准确地进行设计和自动创建新的随机动态系统,即计算机动态仿真系统模型,越是复杂的非线性仿真系统其所能够取得的经济效益就越越明显。simulink图形模型图像是一种用于模拟非线性的和动态的图像系统,提供了包括图形化和动画的多种处理方式,便于帮助用户在各种视觉上快速观察全部的过程。simulink没有独立的企业编程脚本语言,它只是一种能够将一个s中的函数通过特殊的编程语法或者规则被写成simulink编程模型或者者说是编程模块化来进行直接调用,具有更完备的编程数据处理分析功能,同时它也可能并不是一个完全相对封闭的企业编程语言组件,它也只是一个可以让很多企业的编程用户根据自己的实际使用需求可以去自己设计和自行定制自己的编程模块或者者说是一个模块化的库。simulink还网站拥有非常完善的用户帮助管理模块使用操作系统,用户在这里就这样可以方便地快速找到一个相应帮助模块的使用说明和实际使用例程,快速度地了解并充分熟悉该帮助模块的基本使用管理技术。前几章节详细地分析了有源电力滤波器的基本结构和工作原理,并且还提出了电力滤波器数学仿真模型,本章就需要通过使用simulink软件建立一个仿真模型的技术手段来检测和实现谐波电流的检测和控制算法的应用和可行性2.2谐波电流检测检测二阶谐波频率电流时所需要采用的电流滤波器类型是一种基于单相调频电路的二阶谐波频率电流模型检测设计方法,模型基本结构如下表图5-1所示,该电流检测模型中的plpfd所采用的电流滤波器类型是二阶低通滤波器,其检测截至的谐波频率约束值为20hz。图5-1谐波电流检测图5-2是负载电流的检测模型，串联的电感和电阻由电网通过单相整流桥来供电。其中电网电压为220V，50Hz的交流电压。Subsystem是图所示的谐波电流检测模块.图5-2负载基波电流检测系统图5-3PLL的Freq端输出波形图5-4PLL的wt端输出波形图5-5滤波前的波形图图5-6滤波后的波形图对比滤波前后的波形图，可以看出来低通滤波器起到了一定的作用，但是滤波后的波形中还是存在大量的谐波，虽然我们可以通过降低低通滤波器的截止频率，这样会使得低通滤波器有着更好的滤波效果，然而过低的滤波器截止频率会影响检测谐波的实时性，从而影响到电力滤波器的补偿效果。图5-7基波电流波形图5-8负载电流iL波形图5-9谐波电流ih波形2.3电流控制如图所示,为滞环式温度比较自动控制设计方法的自动仿真和测试控制设计模块。其中直流输入的两路电流谐波分量被设计称为电流谐波稳压电流量并检测在该模块中所使用计算公式得到的电流谐波稳压电流补偿指令的数值以及从两个逆变桥臂上输出的电流补偿谐波电流,两者在进行做差分的比较后被分别送入电流滞环比较器,进过这个对比数据转换成电流pwm的控制波形,由于同一个逆变桥臂上下的整流开关不能同时导线接通,根据设计示意图的两个主控制整流电路设计模型vt1vt4的电流pwm的主控制电路波形相同,vt2vt3的电流pwm的主控制电路波形相同而二者的控制波形恰恰正好是相对应在4路电流pwm中所控制的谐波。图5-10电流控制模块2.4仿真结果与分析系统设计仿真过程示意图电路如图中下图显示所示,其中主要电路包括一个谐波驱动电流电压检测电路模块和谐波电流电压控制电路模块,电压源提供范围大小为220v50hz的高频交流电,通过一个不控制的整流桥连接给一个具有阻抗敏感性的交流负载设备提供交流电能。图5-11系统仿真图在整体仿真模型运行后，可以得到各