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基于DSP的混合有源电力滤波器控制策略的实现

崔江华  
【摘要】: 随着电力电子技术的飞速发展,电力系统中的谐波污染问题日趋严重。本文从电力系统谐波研究的实际问题出发,首先阐述了有源电力滤波器的分类及拓扑结构以及优势和应用前景。接着从本论文研究的目的和意义出发,深入分析比较了目前常用的有源滤波器的结构和工作原理,确定选做并联型混合有源滤波器,并阐述了它的优点和实用性。在分析了基波电流检测的各种方案基础上,本文选用基于瞬时无功功率理论的i p ? iq运算方式对谐波电流进行了检测,给出了具体的实现框图,并在MATLAB仿真软件包的SIMULINK环境下对其进行了仿真实现。本论文中在控制策略方面,列举并比较了几种传统设计方案,最后提出了广义预测无差拍的控制策略。在确定各种方案的基础上,对本文所提出的并联型混合有源滤波器进行了DSP硬件和软件设计。对各硬件部分实现的功能进行了具体的介绍,给出了装置的必需参数和实现原理图;软件设计部分有主要程序的设计流程图和各模块实现的具体模型。实验结果验证了本文设计的谐波检测方法和控制策略的可行性,以及实验的正确性和谐波补偿的实时性。 本实验装置采用了TI公司的高速数字信号处理芯片TMS320F2812,并利用DSP的高效指令系统编制控制程序,可以快速完成整个控制方案。从实验结果来看,有源滤波器系统能够有效的消除由非线性负载产生的谐波,大大降低了谐波对电网造成的危害。 本课题的谐波电流检测方法具有较好的实时性和精确性。基于该方法的有源滤波器装置有较好的应用前景和实用价值。


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