有源电力滤波器控制器的研制及应用

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1、硕士学位论文目录目录-1-第1章绪论-3-1.1电力系统谐波-3-1.1.1电力系统谐波产生的原因-3-1.1.2电力系统谐波危害-4-1.1.3电力系统谐波研究现状-6-1.2电力系统谐波治理方法-7-1.3有源电力滤波器的发展现状-8-1.4有源电力滤波器控制器的技术特点-11-1.5本文的研究背景及主要内容-13-第2章有源电力滤波器控制器硬件研制-14-2.1基于DSP的控制器系统硬件结构-14-2.1.1主处理器模块介绍-14-2.1.1.12407A型数字处理器特点-14-2.1.1.2内部锁相环PLL环路滤波电

2、路参数设计-17-2.1.1.32407A电源的设计-17-2.1.2采样电路模块的设计-18-2.1.3硬件倍频电路模块的设计-19-2.1.4串行通信接口电路的设计-21-2.1.5脉冲出发电路及IPM模块驱动电路设计-21-2.1.6液晶显示和矩阵键盘电路设计-23-2.2基于DSP的控制器PCB制板注意事项-25-2.3本章小结-26-第3章谐波实时电流检测方法及DSP实现-27-3.1常用谐波检测算法-27-3.2简化的DFT滑窗迭代算法-29-3.2.1傅立叶变换基础-29-3.2.2DFT频域滤波器原理分析-3

3、0-3.2.3DFT滑窗迭代算法时域实现-33-3.2.4DFT滑窗迭代算法的软件实现-35--75-硕士学位论文3.3本章小结-38-第4章有源电力滤波控制器系统软件设计-39-4.1系统软件开发环境及前期数据格式设计-39-4.1.1DSP开发环境程序开发流程-39-4.1.2数据格式的设定-40-4.2监控模块软件设计-41-4.2.1键盘控制程序设计-42-4.2.2液晶显示菜单程序设计-42-4.2.2.1S1D1335控制指令的介绍-43-4.2.2.2S1D1335的显示方式-44-4.2.2.3菜单设计底层驱

4、动模块-45-4.2.3液晶菜单界面模块设计-46-4.3PWM发波程序设计-49-4.4PI控制程序设计-52-4.5主程序及中断程序的设计-54-4.6本章小结-57-第5章有源电力滤波器的工程应用-58-5.1工程项目的背景介绍-58-5.2工程项目方案设计-59-5.2.1串联谐振注入式HAPF补偿方案介绍-60-5.2.2无源支路参数和容量设计-61-5.2.3输出滤波器和耦合变压器设计-63-5.2.4逆变电路的设计-65-5.3串联谐振注入式HAPF的工程应用-66-5.3.1高压开关柜、无源支路和隔离变压器-

5、67-5.3.2有源逆变屏及有源逆变控制器-68-5.3.3有源输出屏-68-5.3.4现场应用效果-69-5.4本章小结-69-第6章总结与展望-70-参考文献-72--75-硕士学位论文第1章绪论随着现代工业的发展，一方面企业对用电质量要求越来越高，另一方面电力电子装置的大量应用，工业电网中非线性负载越来越多，严重影响了工业用电的质量，这二者形成严重的矛盾，使得谐波问题引起人们越来越多的关注。随着电力电子技术的发展，在谐波抑制方面也取得了一些突破性的进展。本章首先介绍了电力系统谐波，简要叙述了谐波抑制的主要方法，介绍了有

6、源滤波器的发展状况并就有源电力滤波器的控制器的一些技术性能作一些说明，最后介绍了论文的研究背景和主要内容。1.1电力系统谐波目前，世界各国电力工业中，几乎都是采用正弦供电方式。在理想的电力系统中，电源以单一恒定频率（50Hz或60Hz）的正弦变化规律向电网供电，系统中各点的电流、电压都是以单一恒定的供电频率随时间按正弦规律变化的量。一般来说，一个实际的电力系统基本上能满足理想电力系统的条件。但随着技术的发展，电力系统中的非线性负载的比重不断增加，理想电力系统的近似程度变差，直接表现是电力系统中的电流和电压波形产生畸变。从频域

7、的观点，在这些电流和电压的波形中，不仅包含与供电电源同频率的正弦量（称为基波分量），而且出现一系列频率为基波频率整倍数的正弦波分量（称为高次谐波分量），这一系列正弦分量统称为电力谐波。在IEEE标准519-1981中谐波定义为：“谐波为一周期波或量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”。在国际电工标准（IEC555-2）与国际大电网会议(CIGRE)的文献中定义：“谐波分量为周期量的傅立叶级数中大于1的h次分量”。1.1.1电力系统谐波产生的原因在早期的电网中，电力传输线路中谐波含量并不高，可以忽略不计，但是随着科技的进步

8、，现代电网中谐波的含量比例越来越高。电网谐波主要来自于3个方面：一是发电源质量不高产生谐波；二是输配电系统产生谐波；三是用电设备产生的谐波。其中用电设备产生的谐波最多。发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来