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文檔簡介
1、本課題隸屬于高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助課題“電網(wǎng)諧波抑制技術(shù)的研究”,課題編號為20101402120004。電力電子裝置的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致電網(wǎng)諧波污染嚴(yán)重,電能質(zhì)量降低,甚至引起故障和事故。傳統(tǒng)無源濾波器方案只能濾除某些特定次諧波,對電網(wǎng)阻抗和元件參數(shù)依賴性高。與之相比,有源電力濾波器APF能動(dòng)態(tài)補(bǔ)償諧波及無功功率,檢測精度高、抗干擾性好、響應(yīng)速度快,成為解決諧波污染的最有效方法。
本文對諧波檢測及電流跟蹤控制方法進(jìn)行分
2、析,設(shè)計(jì)三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器系統(tǒng)的硬件電路及軟件程序。具體內(nèi)容有:
介紹諧波危害及治理技術(shù),APF類型、原理及發(fā)展。
研究基于單位功率因數(shù)UPF的諧波檢測算法,引入鎖相環(huán)用來抑制電壓畸變對指令電流計(jì)算的影響,采用移動(dòng)窗積分法實(shí)現(xiàn)低通濾波器以提高諧波檢測速率,通過PI調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)直流側(cè)電容電壓的穩(wěn)定。
電流跟蹤控制采用帶重復(fù)預(yù)測的空間矢量脈沖調(diào)制SVPWM策略,實(shí)現(xiàn)無差拍控制,提高補(bǔ)償電流跟蹤控制的實(shí)時(shí)
3、性。分析主電路開關(guān)管的死區(qū)時(shí)間及死區(qū)效應(yīng),并從矢量合成的角度實(shí)現(xiàn)死區(qū)補(bǔ)償。
建立有源電力濾波器仿真模型,選取電路參數(shù),包括APF容量、交流側(cè)接口電感、直流側(cè)電容電壓、直流側(cè)電容。分別在負(fù)載穩(wěn)定、負(fù)載突變、電源畸變情況下進(jìn)行仿真,結(jié)果表明基于UPF諧波檢測和SVPWM電流跟蹤控制的APF可以使電網(wǎng)諧波含量降低到國標(biāo)要求范圍內(nèi)。
搭建有源電力濾波器實(shí)驗(yàn)平臺,設(shè)計(jì)諧波電流檢測與指令電流跟蹤所需硬件電路,隔離放大PWM信號的
4、驅(qū)動(dòng)電路,以及相應(yīng)的保護(hù)電路。編寫軟件程序,初始化F2812內(nèi)部系統(tǒng)硬件資源,循環(huán)執(zhí)行鍵盤掃描與處理程序,在中斷中執(zhí)行諧波指令電流計(jì)算、PWM脈沖生成以及保護(hù)等程序。
在實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行采樣調(diào)理實(shí)驗(yàn)、過零檢測與鎖相倍頻實(shí)驗(yàn)、采樣值與實(shí)際值之間的數(shù)據(jù)擬合實(shí)驗(yàn)以及諧波補(bǔ)償實(shí)驗(yàn),并對軟硬件進(jìn)行優(yōu)化配置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該有源電力濾波器系統(tǒng)能夠補(bǔ)償電網(wǎng)主要次諧波,基于單位功率因數(shù)的諧波檢測法與空間電壓矢量跟蹤控制方式在APF中應(yīng)用的可行性得
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