有源電力濾波器測控系統(tǒng)的應用研究.pdf

1、APF(Active Power Filter,有源電力濾波器)是一種適用于非線性負載電路的諧波污染治理設備，對于改善電網(wǎng)電能質量具有重要作用。隨著大容量電力電子器件的發(fā)展和電流控制技術的進步，APF的研究已經(jīng)進入實用化階段。APF在生產(chǎn)生活中的應用對其安全性與可操作性提出了較高的要求。為此，本文基于三相并聯(lián)型 APF實驗設備，對保障APF安全性與可操作性的APF測控系統(tǒng)展開應用研究，研究內容包括以下幾個方面：APF測控系統(tǒng)功能需求分析

2、、系統(tǒng)總體設計方案確定、系統(tǒng)硬件電路設計、系統(tǒng)軟件程序實現(xiàn)和實驗分析。
　　(1)基于三相并聯(lián)型APF基本工作原理，對APF測控系統(tǒng)功能進行分析，確定APF測控系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能：數(shù)據(jù)采集、運行狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、開關機控制和運行參數(shù)設定。
　　(2)分析APF測控系統(tǒng)功能需求，明確系統(tǒng)設計目標，確定系統(tǒng)總體設計方案。
　　(3)以APF測控系統(tǒng)總體設計方案為指導，對測控系統(tǒng)的硬件結構和軟件程序組成進行劃分。
　　

3、(4)具體確立APF測控系統(tǒng)如下硬件結構：DSP(Digital Signal Processing,數(shù)字信號處理器)作為核心處理器，完成 APF測控系統(tǒng)的控制與計算工作；AD7606數(shù)據(jù)采集模塊為測控系統(tǒng)的參數(shù)計算和故障診斷提供準確的基礎數(shù)據(jù)；CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)絡)通訊模塊為數(shù)據(jù)的高效傳輸提供保障；EEPROM(Electrically Erasable Programmable Re

4、ad-Only Memory,電可擦可編程只讀存儲器)數(shù)據(jù)存儲模塊保護設備重要參數(shù)；LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)顯示模塊為監(jiān)測參數(shù)和故障信息的顯示提供可視化界面；按鍵和開關模塊為操作人員操作設備提供硬件支持。
　　(5)軟件程序由以下幾部分組成：監(jiān)測參數(shù)計算程序實現(xiàn)電網(wǎng)和APF基本參數(shù)的計算；開關機控制程序通過在開關機操作前進行條件判斷，保證設備在安全條件下執(zhí)行開關機命令；故障診斷程序完成設備

5、故障狀態(tài)診斷，進而為操作人員排除設備故障提供參考；硬件模塊驅動程序為組成 APF測控系統(tǒng)的各硬件模塊提供底層驅動，保證硬件模塊正常工作。
　　(6)設計硬件電路和軟件程序，通過聯(lián)合調試，實現(xiàn)APF測控系統(tǒng)設計目標，滿足APF測控系統(tǒng)功能需求。
　　(7)借助三相并聯(lián)型 APF實驗設備搭建 APF測控系統(tǒng)實驗平臺，對測控系統(tǒng)各項功能進行具體實驗分析。實驗結果表明，該 APF測控系統(tǒng)基本符合設計要求，可以實現(xiàn)對APF的準確監(jiān)測與