基于DSP的串聯(lián)型有源電力濾波器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,用戶對電能質(zhì)量的要求也越來越高,電壓質(zhì)量和諧波的問題變得越來越突出。有源電力濾波器(Active PowerFilter,APF)被公認(rèn)為是治理電網(wǎng)諧波及無功污染、改善電能質(zhì)量最有效的手段,已成為電力電子技術(shù)應(yīng)用中一個比較前沿的研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)在工程上已經(jīng)投運(yùn)的裝置多采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞角抑塾陔娋W(wǎng)側(cè),而適用于電能用戶側(cè)的分布式電能質(zhì)量補(bǔ)償裝置的研發(fā)和投運(yùn)非常少。所以,發(fā)展適應(yīng)于用戶端的諧波治理技術(shù)已經(jīng)

2、迫在眉睫。
　　 本文所研究的串聯(lián)型有源電力濾波器(SAPF)的電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)更適合抑制用戶端所關(guān)心的電壓型諧波源,系統(tǒng)地研究了串聯(lián)型有源電力濾波器的兩個關(guān)鍵技術(shù):諧波電壓檢測和PWM變流器的控制,提出了基于DSP的單相系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)方案。
　　 通過分析基于瞬時無功功率理論的諧波檢測方法,本文論述了改進(jìn)的基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的dq法三相諧波電壓檢測的原理與實(shí)現(xiàn)方法,分析三相諧波檢測的特點(diǎn),提出一種適用于單相SAPF的諧

3、波電壓實(shí)時檢測方法,通過MATLAB仿真分析證明了這兩種算法的可行性,結(jié)果表明算法能夠有效保證檢測效果的實(shí)時性和精確性。
　　 在研究三相系統(tǒng)SVPWM技術(shù)原理和算法實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上,通過對單相PWM電路電壓狀態(tài)空間矢量變換的分析,給出一種單相SVPWM技術(shù)。為了保證變流器直流側(cè)電容電壓的穩(wěn)定,引入PI閉環(huán)控制環(huán)節(jié),可以很好地滿足多種負(fù)載變化情況下的直流母線電壓控制要求。
　　 運(yùn)用MATLAB/Simulink仿真軟件分別對

4、三相和單相系統(tǒng)的串聯(lián)型有源電力濾波器進(jìn)行了建模與仿真分析,在各種工況下對SAPF的諧波補(bǔ)償效果進(jìn)行了較為全面的研究。系統(tǒng)仿真結(jié)果表明,本文所提出的三相和單相電路串聯(lián)型有源電力濾波系統(tǒng)具有良好的諧波電壓濾除、補(bǔ)償特性。
　　 另外,本文還給出了單相電路控制系統(tǒng)的微處理器單元、數(shù)據(jù)采集單元、同步采樣周期信號發(fā)生單元、串行通信等硬件電路的實(shí)現(xiàn)方法,根據(jù)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),確定了軟件實(shí)現(xiàn)方案,給出了主程序及其中斷服務(wù)子程序、諧波分離算法