基于dsp的三电平有源电力滤波仪概述

《基于dsp的三电平有源电力滤波仪概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于DSP的三电平有源电力滤波仪概述第1章绪论1.1引言随着现代社会的快速发展，电力系统中的非线性负荷的大量增加，电能质量问题日益凸显，负载装置对于电网扰动更为敏感，电能质量问题引发的经济损失日益增多。这些使得用户和电力系统设备对电能质量提出更高的要求，希望获得更为理想的交流电压。抑制电网谐波，改善电能质量成为新的研究热点。有源电力滤波器（ActivePodash;直是开着的，所以fl点电位总是等于交流输出（AC)的电位。73开通时，Db也会导通，电流流过r；)、Db、Qci、D、D：,使得电的电位被拉至0电平，ZM皮强制关断，发生反向恢复行为。在这个换流过程反向恢

2、复电流流经Cdci，A,T2，n,A>及这些器件之间的杂散电感，由于经过的器件较多，我们称之为大换流回路。?状态6此时IGBT的开关状态保持为0110。电流路径如图2-6所示，Z)i的反向恢复过程结束，电流流过73及Db，流进0点。虽然Tz是导通的，但没有电流通过。..2.2三电平变流器设计要点三电平电流器采用的器件较多，换流过程复杂，不同器件在不同换流时刻应力不同，这对三电平变流器的设计提出了很大的挑战。根据2.1的换流分析可知回路中存在两个换流回路，一个大换流回路，由5个器件构成；一个小换流回路，由3个器件构成。在换流回路中由于杂散电感的存在，使得IGBT

3、在关断时会出现较大的尖峰电压。过高的尖峰电压将使器件承受更高的电压，使得器件可能存在被击穿的危险，同时也增大了器件的损耗。因此如何减小关断电压也是学术界研究的一个热点之一[24]。解决中点电压平衡问题一般可以分为两大类：硬件处理和软件算法处理。由于硬件处理方法需要额外的器件，造成额外的损耗，所以现阶段一般采取的是软件处理的方法。根据调制算法的不同，三电平变流器中点平衡的控制算法可以分成空间矢量调制（SVP)和载波调制（CB-P)两种。文献[25_26]中采用的SV的中点平衡算法是目前使用最为广泛的方法，该方法利用一对小矢量对中点电压的相反作用，通过分配小矢量的导通时

4、间来迖到中点平衡的效果，但该方法适用于高功率因素的负载，对于低功率因素负载（如电机空载）的平衡效果较差。对于载波SP，一般采用注入零序电压的方法，也可以迗到较为理想的控制效果本文采用软件算法对中点电压进行控制，将在调制算法部分对中点电压平衡问題进行详细的阐述。.第3章LCL滤波器设计.........253.1LCL滤波器分析.........253.2LCL滤波器设计原则.........263.2.1开关纹波的最大衰减.........263.2.2减小电感成本.........273.2.3损耗的最低化.........273.2.4LCL滤波器的谐振抑制..

5、.......273.3设计LCL滤波器的限制条件.........273.4设计流程方法.........323.5仿真结果与分析.........343.6实验结果分析.........353.7LCL有源阻尼.........353.8三电平LCL的数学模型.........363.9本章小结.........40第4章三电平调制算法及中点电压平衡算法.........414.1载波层叠调制.........414.1.1同相载波层叠调制.........414.1.2反相载波调制及DSP实现.........434.2修正的SVP调制算法.........4

6、44.3中点电压平衡算法.........504.4本章小结.........58第5章三电平APF控制方法.........595.1电流闭环跟踪控制.........59第5章三电平APF控制方法5.1电流闭环跟踪控制电流控制是APF的核心环节，决定了系统的补偿效果。当前对于谐波电流的跟踪算法有多种方法，主要包括滞环、PI、重复控制、无差拍控制和比例谐振控制等。考虑到PI和谐振控制器的特点，本文选取：PI和谐振控制作为电流跟踪算法，本章将对n和谐振控制进行简单的分析。当APF通过iXZ滤波器并网时，通常通过网侧电流来实现电流的跟踪控制。需要说明的是，本章节在对z

7、rz滤波器处理时，将忽略滤波电容C的影响，因为通过C和足/的是高频纹波电流。事实上，当电流频率在低于谐振频率一半时，基于iXX滤波器的变流器模型和基于L型滤波器的变流器模型是一致的。由于选取的谐振频率较高接近5000Hz，对于25次的以下的谐波，基于ZXX变流器的模型可以简化为基于i型的变流器模型t6n。由于理想的谐振控制器较难实现，且抗干扰能力较差。因此为了避免无穷大的增益带来的系统稳定性问题，本文采用改进的谐振控制器，通常会对式(5-5)进行改进。..结论三电平有源电力滤波器是解决高压大功率电能质量问题的有效方案，本文通过对三电平有源电力滤波器的谐波治理和无