基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计

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1、基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计摘要随着电力电子技术的飞速发展，电力电子装置被应用到各个领域，电网污染越来越严重，电力谐波的实时抑制变得越来越重要。有源电力滤波器(APF)是80年代以来兴起的性能较好的谐波抑制装置，是比较热门的研究领域。本文介绍了有源电力滤波器的发展、分类及工作原理。分析了基于瞬时无功功率理论的p-q以及ip-iq谐波电流检测法，并利用MALTALB进行了仿真。本文还详细分析了滞环比较控制方式以及三角波比较控制方式，并进行了仿真比较。在理论分析和仿真研究的基础上，设计了基于TM

2、S320LF2812控制的并联型有源电力滤波器，对其软硬件构成进行了详细的介绍。在硬件方面，以TMS320LF2812为控制器，设计了电网电压过零检测电路和采样信号预处理电路，并设计了以MOSFET为核心器件的逆变主电路和相关电路的供电电源电路。在软件方面，用C语言编写程序实现采样时钟控制，并编写了主程序、谐波电流计算以及PWM流程图等。结合以上的硬件电路和控制程序的设计，研制了APF实验装置；对并联型有源电力滤波器进行了系统仿真，并进行了初步的实验研究。关键词：谐波；有源电力滤波器；谐波抑制；瞬时无

3、功功率理论；数字信号处理器ResearchandDesignofActivePowerFilterBasedonDSPABSTRACTWiththedevelopmentofthepowerelectronics，powerelectronicequipmentshavebeenusedinindustryapplicationsthenever．Thepollutioncausedbythepowerelectronicequipmentsinpowersystemisgettingseriousn

4、owadays；ActivePowerFilter(APF)iSagoodmethodforreal-timeharmoniceliminationwhichhasbeendevelopedsince1980’S．ThestudyonAPFhasbecomeahotresearchfield．Thedevelopment,classificationandtheprincipleoftheactivepowerfiltersa托introduced．Thep-qandip-iqharmoniccurr

5、entdetectionwhichalebaseoninstantaneousreactivepowertheoryhavebeenanalyzed,thesimulationismadebyusingMATLAB．Thehystereticloopcomparatorcontrolmethodandthetriangularwavecomparisoncontrolmethodhavebeenanalyzedindetail．Thesimulationandcomparisonismade．Base

6、donthetheoreticalanalysisandsimulatedresearch,theshuntactivepowerfilteronTMS320LF2812hasbeendesigned,meanwhilethesoftwareandhardwarehavebeenintroducedindetailThedigitalsignalprocessorTMS320LF2812isusedinthecontrolunit．Thecircuitofvoltagezero-detectandth

7、ecircuitofsamplingsignalpre-processingaredesigned．MOSFETwasselectedastheswitchdeviceandthepowersupplycircuitisdesignedthen．Asforsoftware，TheClanguageisusedtocompileprogramtoachievesamplingclockcontrol，theflowchartofmasterprogram，harmoniccurrentcalculati

8、onandPWMhavebeencompiled．BasedonthedesignofthehardwarecircuitandcontrolsoRwareabove，theexperimentalAPFdevicehasbeendeveloped．Thesimulationforshuntactivepowerfiltersystemhasbeenmade，andinitialexperimentresearchontheshuntactivepowe