旋转坐标系分次控制可编程谐波电流源的设计.pdf

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1、第44卷第7期电力电子技术2010年7月PowerElectronicsJuly2010旋转坐标系分次控制可编程谐波电流源的设计张乐强，李明27王跃，雷7)-钧(1．军械工程学院，河北石家庄050003；2．西安交通大学，陕西西安710049)摘要：可编程谐波电流源作为电能质量治理装置的检验平台，其应用越来越广泛。这里在分析比较静止坐标系与旋转坐标系下电流跟踪两种电流控制方法的基础上，设计了基于旋转坐标系的电流分次控制的可编程谐波电流源．该方法能大大提高电流的输出精度。介绍了旋转坐标系分次控制可编程谐波电流源的控制原理，设计了以TMS320F2812型DSP和Cy

2、cloneIIEP2C20型FPGA为核心的硬件平台，并在该平台上进行软件设计和实验，结果表明采用旋转坐标系分次控制可编程谐波电流源能达到非常高的输出电流精度，为设计高精度的可编程谐波电流源提供了依据。关键词：可编程谐波电流源；旋转坐标系：电流控制中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2010)07—0022—03DesignofProgrammableHarmonicsCurrentSourcewithSeparatedOrderControlinRotatingReferenceFrameZHANGLe-qiang，LIMing，W

3、ANGYue，LEIWan-jun(1．OrdnanceEngineeringCollege，Sh~iazhuang050003，China；2．Xi’mJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：Programmableharmonicscu~entsourceisdrawingmoreandmoreattentionrecently，asatestbenchforpowerqualitycontrollers．Currenttrackingmethodsbothinstationaryreferenceframe

4、androtatingreferenceframearecompared．Withthebasis，programmableharmonicscurrentsourceisdesignedwithseparatedordercontrolinrotatingreferenceframe，whichgainscurrentaccuracyimprovement．Thecontrolstrategyisintroducedinprinciple，andimplementedinhard—warewithDSPTMS320F2812andFPGACycloneIIEP2

5、C20．Experimentalresultsverifythehighdegreeofoutputcurrentaccuracy，whichprovidesarealizationevidenceforhighdegreeofaccuracyprogrammableharmoniescurrentsource．Keywords：programmableharmoniescurrentsource；rotatingreferenceframe；currentcontrol1引言程谐波电流源的主电路采用常用的三相电压型近年来。电能质量问题逐渐引起人们的关注，各PWM

6、整流器结构，并联连接在三相电网e，eb,e上，种电能质量治理装置被广泛应用。为对电能质量问可编程谐波电流源运行时，需在稳定直流侧电压的题中的谐波电流问题进行研究和治理，必然会涉及同时．实现其交流侧在受控功率因数或者指定电流到检验一个电能质量分析理论的正确性、检测一台输出的控制l3l通过控制PWM整流器的三相交流输电能质量治理装置的补偿效果、衡量一套电能质量出电压u，／Z，u，使输出电压和电网电压在输出电感治理装置的有效性和对电能质量的敏感程度等问，，厶两端产生电压差，控制该电压差达到控制题。如何产生谐波电流以供理论研究和装置检验，成可编程谐波电流源输出电流i，i曲

7、，i的目的。为治理谐波电流过程中急需解决的问题。可编程谐波电流源是针对谐波和无功电流问题而设计的检验平台，应用十分广泛【11。文献f2]对其进行了详细研究，其产品已投入实际运行，具有良好的图1可编程谐波电流源电路拓扑稳态精度和动态特性，其所用的电流跟踪控制方法2．2工作原理为静止坐标系下的电流跟踪。为进一步提高输出电在装置运行时，将稳定直流母线电压所需的有流的跟踪精度．这里设计的可编程谐波电流源所采功电流信号与可编程谐波电流源所需输出的电流信用旋转坐标系下的电流分次控制是无静差控制，能号相加作为装置的给定电流信号，装置实际输出的进一步提高输出电流的稳态精度。电流信

8、号作为反馈