三相谐波检测的DSP实现方案.pdf

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1、《电气自动化)2011年第33卷第6期测量与检测技术Measurement＆DetectingTechnics三相谐波检测的DSP实现方案杜少武邓晓艳黄海宏(合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥230009)摘要：针对有源滤波器的谐波检测算法进行研究，采用了实时性较高的基于瞬时无功功率的ip—iq法来进行谐波检测，分析了算法及二阶Butterworth低通滤波器的数字化设计，并以TMS320F2812型DSP为核心，搭建试验平台，具体分析了实验的软、硬件设计，给出部分硬件电路图，画出了软件流程图，完成谐波检

2、测实验，并取得良好的实验效果。关键词：TMS320F2812谐波检测ip—iq算法低通滤波器[中图分类号]TNT13+．8[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)06—0074—03Three-phaseHarmonicDetectionDSPImplementationsDuShaowuDengXiaoyanHuangHaihong(SchoolofElectricandAutomation，HefeiUniversityofTechnology，HefeiAnhui230009，China)

3、Abstract：ThispaperisaimedattheharmonicdetectionmethodofActivePowerFiher，usesreal—timehighinstantaneousreactivepowerbasedonip—iqmethodforharmonicdetection，analysisofthealgorithmandsecond—orderBunerworthlow-passdigitalfilterdesign，andtypeTMS320F2812DSPcore，buil

4、dtestplatformAdetailedanalysisoftheexperimentalsoftwareandhardwaredesign，andgivessomeofthehardwarecircuitdiagram，drawaflowchartofsoftwaretocompletetheharmonicdetectionexperiments，andobtainedgoodexperimentalresults．Keywords：TMS320F28t2Harmonicdetectionip-iqalg

5、orithmtow—passdigitalfilter所含的谐波电流。U5J置由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重⋯，被认为是电网的一大公害。有源滤波器(APF)是电力lab系统动态补偿谐波的一个主要的装置，补偿的基本原理是从补偿Ibhlch对象中检测出谐波电流，然后由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等，方向相反的补偿电流，与系统中的谐波电流相抵消，因此准确、实时地检测出谐波电流是决定补偿效果的一个重要图1ip—iq法检测原理框图环

6、节。其中目前，谐波电流检测法主要有基于频域运算的方法、瞬时空间矢量法、基于现代控制理论的检测法、自适应检测法、基于神经网络控制法等。其中基于瞬时无功功率的瞬时空间矢量法简单sin(tot)-cos(tot)易行，性能良好，并已经趋于完善和成熟，目前占主导地位，包括⋯、一sjn(￡)]J⋯P—q法、ip—iq法。、tot)(三相电流经过坐标变换得到以基波旋转坐标系下的旋转电1算法的数字化实现流为采用基于瞬时无功功率理论的ip—iq法，简单易行，运算量相对较少，最大的特点是不需要检测三相电网的电压，只需Ac：相电网电

7、压同相位的正弦信号sin(tot)和对应的余弦信号COS(tot)。电路原理框图如图1所示。通过坐标变换可将静止坐标系(a，b，c)中的基波电流变换成√手(。一1屯一÷)sintot-一c。s∞z旋转坐标系(d，q)中的直流电流，以低通滤波器(LPF)滤去谐波分量后，即输出直流电流i。和i，再通过逆坐标变换，可将直流电一√_(屯一1一÷)c。s一(一sin∞流还原成基波电流(iii)，电网电流与基波电流相减，即得经过低通滤波器(LPF)滤波得电流i、i的直流分量，ii。经过坐标变换得三相基波电流为收稿日期：201

8、1—05—31测量与检测技术《电气自动化)2ol1年第33卷第6期周Measurement＆DetectingTechnics一2●一2钟周期可以很好的实现实时、准确的谐波检测。2812最小系统c23c【7：板加上三相电流采样电路、A相电压采样电路和过零检测电路即∞。J∞构成了硬件结构。过零检测电路结构如图3所示，通过GPIOA8口捕捉下降沿检测A相的过零点。．．．吼∞碍