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基于DSP控制的串联混合有源电力滤波器的研究

宋延涛  
【摘要】:有源电力滤波器是抑制电网谐波的重要方法之一,尤其是串联混合有源滤波器对谐波补偿、电能质量的提高具有强大的功能和优越性。本文从理论分析、仿真及实验等各个方面对基于DSP控制的串联混合有源滤波器进行了研究。 本文的第一章简要阐述了谐波危害问题和谐波抑制的方法,介绍了有源滤波器的五种基本拓扑和常用的谐波提取方法,在总结其发展方向的基础上提出了本文研究的目标。 第二章介绍了传统串联混合有源滤波器的拓扑结构、工作原理和滤波特性,重点分析了一种改进型拓扑的原理,它在逆变器和系统之间串入LC基波谐振电路,提高了滤波特性,降低了有源装置的容量。本文对两种拓扑的滤波特性作了对比研究和仿真分析,并提出了对该改进型拓扑中基波谐振电路参数的要求。 第三章分析了系统的重要组成部分无源滤波器PPF(Passire Power Filter)组对系统工作的影响,提出了系统对其主要电参数如谐振频率、品质因数、容量及耐压的要求,并根据系统中有源滤波器最小容量的原则对PPF进行了设计。 第四章介绍了以DSP为核心的控制、检测和保护电路设计原理。主要分析了影响谐波提取环节性能的两个重要因素—低通滤波器的稳态精度和动态性能以及过零同步信号和采样周期触发信号的实时性和准确性。 第五章介绍了样机的主要参数,实验结果和比较分析。 第六章对本文的内容作了总结,并提出了串联混合有源滤波器需要进一步解决的问题和提高的措施。


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