基于双DSP的三相四线制有源电力滤波器的研究

论文摘要

电力电子技术飞速发展给人们的生产生活带来诸多好处,但是由于电力电子器件的非线性和时变性等特点,给电网也带来了谐波问题,使电力系统污染日益严重。传统的无源滤波器因为自身的缺陷,对谐波和无功的补偿具有一定局限性。而随着数字信号处理技术的飞速发展,一种基于数字控制技术的新型电力电子装置——有源电力滤波器成为治理谐波污染问题,提高电网电能质量最有效的手段。我国低压供电主要采用三相四线制系统,其谐波污染和三相不平衡问题日益严重。因此,本文主要对三相四线制并联型有源电力滤波器进行了深入的分析和研究。本文从电力系统谐波的产生、危害及其抑制等方面入手,引出了有源电力滤波器的研究现状、发展趋势和相关的基本理论。着重论述了有源电力滤波器的两大基本理论：谐波检测理论和补偿控制理论。选择了适用于本系统的基于瞬时无功理论的改进型谐波检测算法和三维SVPWM控制算法。然后确立有源电力滤波器主电路结构,进而重点论述了由高性能双DSP为核心的硬件系统实验装置的设计过程。给出了系统软件设计主程序、中断服务程序等流程图,在MATLAB_SIMULINK中进行了仿真实验,验证了谐波检测和控制算法的正确性,最后展示了实验装置的部分实物照片。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 电力系统谐波的危害及其抑制
• 1.2 有源电力滤波器的现状及其发展趋势
• 1.3 本课题的研究背景
• 1.4 本课题所做的主要研究工作
• 2 有源电力滤波器的相关理论
• 2.1 APF的工作原理及分类
• 2.2 APF的谐波检测理论
• 2.3 APF的控制策略
• 2.4 本章小结
• 3 有源电力滤波器硬件系统的设计
• 3.1 系统硬件总体结构图
• 3.2 输入信号模数转换电路
• 3.3 主控制系统电路
• 3.4 变流电路
• 3.5 本章小结
• 4 有源电力滤波器软件系统的设计
• 4.1 系统软件总体设计图
• 4.2 TMS320F28335程序
• 4.3 TMS320F2812程序
• 4.4 本章小结
• 5 软件仿真及试验样机
• 5.1 软件仿真
• 5.2 试验样机展示
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间主要成果