三相四線制并聯型有源濾波器物理模擬裝置的研制.pdf

1、電力電子技術的快速發(fā)展和廣泛應用，使得電網的諧波污染問題日益嚴重。基于電力電子開關器件的并聯型有源濾波器（Active Power Filter，APF）是實現諧波動態(tài)補償的有效手段之一。通過合適的控制，APF 還可以實現無功功率、電壓閃變和不對稱分量補償等功能，并具有補償效果不受電網阻抗、頻率等參數變化影響的優(yōu)點。 本文首先對當前電力系統中諧波的產生、危害及治理措施進行了介紹，綜述了APF的發(fā)展和研究現狀，重點論述了并聯型AP

2、F的相關理論，包括APF的基本原理、主電路拓撲結構、基于瞬時無功功率原理的ip-iq 諧波電流檢測法，以及補償電流的跟蹤控制策略。在此基礎上，以IPM模塊PM200DSA120為開關元件、工業(yè)控制機＋雙DSP為控制系統核心，基于福建省電力試驗研究院的實時數字仿真系統（Real TimeDigital Simulator，RTDS）設備，研制了一種與RTDS 互聯、自帶諧波污染源的APF物理模擬裝置。 本文主要研究工作包括：第一，

3、提出了主電路參數、裝置硬件和控制系統硬件的設計和實現方案，設計了以工業(yè)控制機為上位機，以DPS2812Mv2 控制板和VC33PS采集板為下位機的控制系統；通過開關切換，本裝置可以方便地運行于單相或三相四線模式；構建了以三相整流器帶阻感負載的模擬諧波源；以MATLAB6.5為平臺建立了并聯型APF的數字仿真模型，并進行仿真分析。第二，基于軟件Protel99SE，設計了APF控制系統及其周邊電路的硬件電路板。第三，開發(fā)了裝置下位機控制系

4、統軟件和上位機監(jiān)視系統軟件：以CCS2000軟件為平臺編寫了DPS2812Mv2為核心的下位機控制程序，以VC6.0軟件為平臺編寫了上位機界面監(jiān)控程序；實現了實時修改裝置運行PI 參數，實時監(jiān)控裝置運行狀態(tài)和信號錄波等功能。第四，對APF模擬裝置進行了諧波和無功補償、負載突變響應及與RTDS 互聯等實驗，驗證了一些重要結論。 本文工作為更深入研究APF 及其控制系統的動態(tài)特性提供了良好的實驗平臺，為實際APF 裝置的工程設計、設