[00876810]新型注入式混合有源电力滤波器节能技术及应用研究

该项目提出具有高技术含量、高经济价值的谐波治理新技术，形成了富有特色、针对性强的理论体系，树立了电网治理和控制的崭新理念，在此基础上研制了相关新装备，能够合理有效地实现谐波治理并提供一定容量的无功补偿，从而增加输配电系统和设备的安全性和可靠性、降低损耗，开辟了自动化技术综合应用的新领域。该项目主要包括APF与LC串联的混合型拓扑电气模型研究，基于S函数的无源滤波器的优化设计，死区补偿技术，基于闭环偏差控制复合控制策略，形成了一系列理论和技术成果，在国内权威学术期刊上发表学术论文20余篇，被EI核心收录12篇。该项目的主要技术特色如下：(1)新型注入式NIHAPF主电路结构和统一电气模型研究：提出了适合于谐波抑制和无功补偿的APF与LC串联的混合型拓扑。从NIHAPF的主电路结构出发，研究了能够更好降低装置有源部分基波分压，减少有源部分容量，从而较好克胀开关器件容量和成本限制的NIHAPF主电路结构，为推进NIHAPF进入实际工程应用奠定了良好的基础。(2) NIHAPF死区补偿技术：基于谐波域的PWM死区的研究。深入研究了基于谐波域的死区效应对NIHAPF谐波补偿效果产生的影响和死区补偿方法的方法，提出了死区在线预补偿的技术，大大提高了整个NIHAPF滤波装置的性能。(3)控制方法研究：从NIHAPF幅频和相频特性研究出发，分析总结各次谐波幅值和相位变化的一般规律，研究了装置结构差异对控制产生的影响，为确定合适的控制思路，简化控制算法提供了基础依据，研究并提出了NIHAPF控制方法。通过采用开关函数建模法，获得了用于电流跟踪控制研究的数学模型，并结合双滞环电流控制方法响应速度快的特点，提出了一闭环偏差控制方法。(4)无源滤波器、输出滤波器和NIHAPF其它主电路参数的优化设计研究：基于S函数的无源滤波器的优化设计的无源滤波器、输出滤波器和NIHAPF其它主电路参数的设计，为NIHAPF的谐波抑制和无功补偿效果提供了可靠的技术支持，对系统整体性能的提升产生了明显的效果。(5)NIHAPF系统样机研制和应用试点推广工作：根据项目的理论节能方法和技术成果，在计算机仿真实验的基础上，试制了两台NIHAPF样机，在样机研制成功的基础上，并在相关厂矿企业如邵阳纺织机械有限责任公司、邵阳液压件厂、株洲力达液压机械公司、湘潭湖南华新湘钢水泥有限公司进行试点应用，得到了厂方的高度认可，赢得了良好的经济效益。预计该有源滤波节能技术进入推广使用阶段，将为相关企业节能减排能提供可靠的理论支撑和技术保障，并将产生明显的社会和经济效益。