探索基于dsp的有源电力滤波控制技术研究与应用

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1、中南大学硕士学位论文基于DSP的有源电力滤波控制技术研究与应用姓名：王罗申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：张桂新20080515摘要谐波的危害己得到了人们越来越多的认识和重视。在电网谐波污染越来越严重、用户对电能质量要求越来越高的背景下，利用有源电力滤波器(APF)这种动态补偿装置对谐波污染严重的工厂配电网进行电能质量的治理必将会带来显著的效果和影响。本论文围绕工厂配电网的谐波抑制和大容量无功补偿混合治理问题进行了深入的研究。以工厂配电网的谐波治理和无功补偿问题为依托，针对高电压大功率场合，结合APF和无源电力滤波器(PPF)各自的优势采用了一种新型的高电压大功率并联混合

2、注入式有源电力滤波器(HHSHIAPF)，着重讨论其拓扑结构、工作原理、谐波检测、电流跟踪控制和综合设计等问题，运用Matlab建立仿真模型，实验结果表明，HHSHIAPF能够有效地抑制谐波和进行大容量无功补偿，并形成了基于HHSHIAPF的谐波分析与治理的硬件系统设计方案。HHSHIAPF一方面要求谐波电流参考信号获取过程中实时性、准确性，另一方面要求DSP数字处理部分谐波电流检测算法容易实现、计算量小，因此采用了目前广泛应用的基于瞬时无功理论的谐波检测方法；为满足HHSHIAPF控制响应速度快的特点，采用了一种基于递推积分PI的离散滑模变结构控制算法，这种算法克服了滑模变结构控制不能实

3、现对信号无差跟踪的缺点，也避免了递推积分PI控制到达稳态时间较长的缺点，从而兼顾动态性能和控制精度的统一。本论文采用TMS320LF2407作为HHSHIAPF的核心处理器，实现了谐波电流检测和补偿电流的控制算法，完成系统的仿真，并实现了基于DSP的控制系统，证明所采用HHSHIAPF的可行性。关键词：谐波抑制；并联混合注入式；DSP；谐波检测和控制算法ABSTRACTNowadays，peoplepaymoreattentiontotheharmofharmonic．Theharmonicpollutioninpowergridisgettingworse，andpowerquality

4、requirementisbecomingstricterbyusers．Theadvanceddynamiccompensationdevice，APF,mayreduceharmonicandsyntheticallycontrolpowerqualityinindustrialenterprises，whichwillbringtheremarkableeffectandinfection．Thispaperfocusedontheresearchofharmonicsuppressionandlarge-capacityreactivepowercompensationinofpo

5、wergrid．Accordingtotheharmoniceliminationprojectinfactury,combiningAPFandPPFrespectivelywithsatisfyhigllelectricvoltage，anovelHHSHIAPFwasproposed，andsomekeyproblemsofHHSHIAPFwereemphaticallydiscussed，suchastopologystructure，workprinciple，harmonicdetectionalgorithm，andcurrenttrackingcontrolalgorith

6、mandSOon．WeuseMatlabtoestablishmentmodel，byresult，becamemoreperfectforharmonicsuppressionandreactivepowercompensation．FinallybecomeHarmonicanalysisandsuppressionwiththedesignofthehardwaresystembasedonHHSHIAPF．Tosatisfythedemandsofthereal-timedetectionandhi曲precisionofharmoniccurrentreferencesignal

7、，andthecharactersofeasyrealizationandlesscalculationofharmoniccurrentdetectionalgorithm，aninstantaneousreactivepower．InordertosatisfyaHHSHIAPFcontroltorespondtothespeedquickcharacteristics，anovelcompoundcontrolal