基于DSP的有源电力滤波器的研究

论文摘要

有源电力滤波器作为一种理想的抑制谐波和改善功率因数的装置，能够对频率和幅值均发生变化的谐波和无功进行补偿，弥补了传统无源电力滤波器的不足，因而得到了迅速的发展，在国外已经开始应用于实际生产中。目前，我国对有源电力滤波器的研究开发已成为电力系统研究的热点之一。论文重点研究三相并联电压型有源电力滤波器。有源电力滤波器的关键技术是谐波与无功电流的检测和补偿电流控制。实时、准确地检测出电网中瞬态变化的谐波和无功电流是有源电力滤波器进行精确补偿的前提。目前有多种谐波与无功电流检测方法，其中，基于瞬时无功功率理论的检测法是三相系统中应用最为广泛的一种方法，包括p—q法、ip—iq法等。补偿电流的控制方法是实现有源电力滤波器功能的核心环节，它负责控制有源电力滤波器产生预期的补偿电流。与传统的三角波比较控制方法、滞环电流控制方法相比，本文采用的空间电压矢量PWM控制方法，不仅具有较高的补偿精度和快速的响应速度，而且整个控制方法可以通过算法来实现，省去了如滞环比较器等复杂的模拟电路，使得该方法更易于数字化实现。随着数字信号处理技术的快速发展，用DSP实现空间电压矢量PWM算法来对APF进行控制的方法，是一种值得推荐并且具有很大发展潜力的控制方法。为了验证各种检测和控制方法的正确性和性能的优劣，并加深对有源电力滤波器工作原理的认识和理解，论文用MATLAB/SIMULINK下的电力系统模块SimPower Systems Blockset对整个三相并联电压型有源电力滤波器系统进行了仿真研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 有源电力滤波器（APF）介绍
• 1.2 有源电力滤波器的应用研究进展
• 1.3 本论文的主要研究工作
• 2. 有源电力滤波系统的结构与原理分析
• 2.1 有源电力滤波系统的工作原理
• 2.2 有源电力滤波器的基本结构
• 2.3 衡量有源电力滤波器补偿效果的指标
• 2.4 小结
• 3. 有源电力滤波器畸变电流的检测研究
• 3.1 引言
• 3.2 基于瞬时无功功率理论的畸变电流检测法
• 3.3 仿真分析
• 3.4 小结
• 4. 有源电力滤波器控制系统的研究
• 4.1 引言
• 4.2 常用的补偿电流控制方法
• 4.3 主电路直流侧电容电压的控制
• 4.4 小结
• 5. 三相并联型有源电力滤波器的设计与仿真分析
• 5.1 系统的总体结构
• 5.2 主电路设计
• 5.3 检测与控制系统设计
• 5.5 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要