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毕业设计 基于单片机的统一电能质量调节器研究，共63页，25988字
摘 要
电力系统中，随着配电系统中各类非线性负荷的不断增加，特别是电力电子器件的广泛应用，使得系统中电能的质量日益恶化。另一方面，越来越多的用户对电能质量的要求越来越高，因此对作为电能质量污染源的用户进行电能质量的有效补偿已显得越来越为迫切。与传统的电能质量补偿方法相比，基于现代电力电子技术的新型电能质量补偿装置能够更灵活、更有效的补偿电网中出现的各类电能质量问题，因而得到了广泛的关注和深入的研究。
本文介绍了电能质量问题以及电能质量补偿装置的概况，并且就几种常用的传统电能质量补偿方法和基于电力电子技术的电能质量补偿装置的结构、功能等进行了讨论。分析了由串联和并联有源电力滤波器联合构成的统一电能质量调节器的电路结构、分工和原理。介绍了以电流比较跟踪和以单片机实现的并联有源滤波器及控制方法,给出了仿真和实验结果。
关键词:电能质量，有源电力滤波器，单片机，电能质量补偿装置，统一电能质量调节器，仿真
目 录
第1章 绪论 1
1.1 电能质量概述 1
1.2 电能质量问题的分类与危害 2
1.3 统一电能质量调节器的研究现状 3
1.4 本文的研究内容 5
第2章 有源滤波器 6
2.1 无源和有源滤波技术 6
2.2 有源滤波器的工作原理 7
2.3 有源滤波器的谐波检测 9
2.3.1 快速傅立叶变化法 9
2.3.2 带阻滤波器检测法 9
2.3.3 瞬时无功功率法 10
2.4 有源滤波器的PWM控制 13
2.4.1 三角载波线性控制 13
2.4.2 滞环控制法 13
第3章 统一电能质量调节器及其控制方法 15
3.1 统一电能质量调节器的系统结构及补偿原理 15
3.2 无差拍控制实现 17
3.3 无差拍控制方法局限性与改进 20
第4章 硬件电路的设计 22
4.1 控制电路设计 22
4.1.1 单片机的选择 22
4.1.2 C8051F064单片机的设计 23
4.1.3 输入电路的设计 24
4.1.4 输出电路的设计 24
4.1.5 供电电源的设计 26
4.2 主电路设计 26
4.2.1 串、并联侧低通滤波器设计 26
4.2.2 直流电压与直流电容的选择 27
4.2.3 串联变压器变比选择 28
第5章 统一电能质量调节器参数设置与仿真 29
5.1 MATLAB简介 29
5.2 MATLAB在电力系统仿真中的应用 29
5.3仿真参数 30
5.4 仿真结果及分析 30
结论 33
参考文献 34
致 谢 35
附 录1 英文资料 36
附 录2 译文资料 47