电力谐波有源滤波器控制算法优化及其实现方法的研究

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1、中山大学硕士学位论文电力谐波有源滤波器控制算法优化及其实现方法的研究姓名：梁国鹏申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：陈学泮2003.5.15电力谐波有源滤波器控制算法优化及其实现方法的研究专业：检测技术与自动化装置硕士生：梁国鹏指导教师：陈学泮教授摘要此论文对电力谐波有源滤波器(ActivePowerFilter，APF)的检测理论、优化的PWM电流跟踪算法、控制技术等进行了理论研究和仿真分析，并以此为基础，介绍了一套并联型电力谐波有源滤波器试验系统的硬件和软件实现方法。首先，笔者对电力谐波有源滤波器的基本原理、拓扑和谐波检测理论做了分析和研究，并通过仿

2、真验证和优化了基于瞬时无功理论的谐波电流检测方法。在变流器补偿电流的跟踪控制技术上，作者提出了一种电源电压修正的优化三角波比较PWM方式，此PWM方式有效地补偿了电源电压周期变化对跟踪性能的影响，提高了电流跟踪的精度。然后本文详细分析了APF变流器直流端电容电压的控制技术和电压建立过程，并介绍了复合控制方法对系统特性的改善。笔者还用Simulink对APF系统的基本滤波性能和直流电压的建立过程进行了仿真验证。研制的电力有源滤波器试验系统基于TI2407DSP，利用DSP强大的数据处理能力，在同一套硬／软件上整合无源滤波的投切控制算法。硬件上，尤其介绍了前向通道的设计，以及

3、变流器的门极控制电路、保护电路等技术。软件上，前向通道采用优化的软件同步倍频采样技术，并对谐波电流检测算法和电流跟踪控制的PWM算法进行了优化。同时，该试验系统为保证自身安全运行，而设计了基本的保护和报警功能。文章最后，对系统的调试方法和实验结果作了介绍，并指出有待改进和继续探讨的问题。关航幽bP“时而，P赢simu)(1i⋯品OptimizedControlAlgorithmsanditsImplementationTechniques0UActivePowerFilterMajorN0tlrneSupervisorDetectionTechnologyandAutom

4、ationDeviceGoldyLiangProf．．XuepanChenAbstractThepapermakesresearchinactivepowerfilter(APF)techniquesonitsharmoniccurrentdetectingmethods，improvedPWMcurrenttrackingandclosedloopcontrolalgorithms．AndthenkeysofthehardwareandsottwareimplementationofanexperimentalshuntAPFarepresented．First，the

5、paperanalyzestheworkingprinciple，topologyandharmoniccurrentdetectingtheoryofAPF,andthen，throughtheprocessofsimulation，verifiesandoptimizestheharmonicdetectingtechniquesbasedoninstantaneousreactivepowertheory．Anewtriangle—comparedvoltagecompensatedPWMtechniqueispresented．Itisprovedtoimprov

6、etheaccuracyofCUlTerlttrackingviasimulationbecauseitcanefficientlycompensatetheinfluenceofthewirevoltage’speriodicvariationontheperformanceofcurrenttrackingcapability．ThepaperthenintroducesthevoltagecontroltechnologyoftheIGBTinverteratDCside，andalsothemethodtoestablishtheDCvoltageatstart-

7、up．Also，anAPFsystemsimulationmodelusingSIMULINKispresented，bywhichthebasicfilteringcharacteristicandtheestablishprocessofDCvoltageisverified．AnexperementalsystemofAPFisalsointroduced．ThehardwareisbasedonTI2407DSPanditcombinesthecontrolalgorithmsofactivepowerfiltersa