基于dsp有源滤波器设计与应用研究

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1、高峰：基于有源滤波器的设计与应用研究基于DSP有源滤波器的设计与应用研究摘要本文先分析了谐波产生的原因，以及各种无源滤波和有源滤波技术，并进行了对比。再在分析有源滤波的基本原理以及分类的基础上，介绍了电力有源滤波器的系统构成分类，以及谐波检测方法，并选用基于瞬时无功理论的ip—iq检测算法进行电力有源滤波器的谐波检测。本文还提出了基于DSP的有源电力滤波器的硬件设计方案。对有源滤波器硬件系统的同步信号以及锁相环倍频电路进行了详细的说明；结合信号前端处理的电路原理图，设计了本系统的模拟信号采集系统，IPM功率单元模块驱动电路，以及实验装置供电电源板

2、等。关键词：有源电力滤波器；数字信号处理器；瞬时无功功率；谐波检测I高峰：基于有源滤波器的设计与应用研究ABSTRACTThisarticlefirstanalyzesthecausesofharmonics,andavarietyofpassivefilterandactivefiltertechnology,andcompared.Furtheranalysisofthebasicprincipleofactivefilteringandclassificationbasedonactivepowerfilterpresentedconsti

3、tuteaclassificationsystem,andtheharmonicdetectionmethodandselectionbasedoninstantaneousreactivepowertheoryofip-iqactivepowerdetectionalgorithmFilterharmonicdetection.ThispaperalsoproposedtheactivepowerfilterbasedonDSPhardwaredesign.Hardwaresystemontheactivefilterandphaselocke

4、dloopfrequencysynchronizationsignaltoadetaileddescriptionofthecircuit;combinationoffront-endsignalprocessingcircuitdiagram,designedthesystemanalogsignalacquisitionsystem,IPMpowermoduledrivingcircuitunit,andExperimentaldevicepowersupplyboard.Keywords:activepowerfilter,digitals

5、ignalprocessor,instantaneousreactivepower,harmonicdetectionI高峰：基于有源滤波器的设计与应用研究目录摘要IABSTRACTII第1章引言-1-1.1谐波研究现状-1-1.2谐波的产生原因-2-1.3谐波源主要包括哪些设备-3-1.3.1电力电子-3-1.3.2 可饱和设备-3-1.3.3电弧炉设备及气体电光源设备-3-1.4谐波的危害-4-1.4.1谐波对电网的污染-4-1.4.2谐波引发各种电力电子设备出现故障-4-1.4.3对开关和继电保护的危害-5-1.4.4谐波对IT设备的危害-

6、5-第2章谐波抑制方法-6-2.1降低谐波源的谐波含量-6-2.1.1 增加整流器的脉动数-6-2.1.2脉宽调制法-6-2.1.3三相整流变压器采用Y／Δ或Δ／Y的接线-6-2.2在谐波源处吸收谐波电流-6-2.2.1无源滤波器-7-2.2.2 有源滤波器-7-2.2.3防止并联电容器组对谐波的放大-7-2.3改善供电环境-8-2.4传统谐波抑制方法的不足-8-2.5有源电力滤波技术及其优点-9-第3章有源滤波器-10-3.1有源滤波器发展现状及前景-10-3.2有源滤波器的基本原理-10-3.3有源滤波器的系统构成和主电路形式-12-3.3.

7、1单独使用的有源滤波器的系统构成-12-3.3.2有源滤波器的主电路形式-14-3.3.3多重化的主电路形式-15-3.4有源滤波器的谐波电流检测方法-17-3.4.1基于频域分析的模拟带通或带阻滤波器检测法-17-3.4.3基于瞬时无功理论的谐波快速检测法-18-3.5并联型有源电力滤波器-20-3.5.1指令运算电路-21-3.5.2电流跟踪控制电路-22-3.6串联型有源电力滤波器-31-高峰：基于有源滤波器的设计与应用研究3.6.1串联型有源电力滤波器的结构和基本原理-31-3.6.2串联型有源电力滤波器的控制方式-32-3.6.2串联型

8、和并联型有源电力滤波器的对比-37-第4章有源滤波器的硬件和软件设计-38-4.1三相四线制有源滤波器的系统结构-38-4.2APF系统