正文描述:《一种全数字串联型电能质量控制器的硬件设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、目录摘要1前言31电能质量的历史现状41.1电能质量控制技术的国内外研究现状41.2串联型电能质量控制器的研究背景42串联型电能质量控制器的系统结构和基本原理52.1系统结构52.2基本原理52.3理论基础63控制电路设计84系统硬件设计和实现94.1主电路的设计和实现94.1.1主电路结构94.1.2主电路元件的选取和参数的设计94.1.3主电路的实现114.2控制电路的设计和实现124.2.1控制系统结构124.2.2数字控制电路板的设计和实现124.2.3信号采集电路板的设计和实现165结论18一种全数字串
2、联型电能质量控制器的硬件设计作者:张田冲指导老师:李雪莲管晓虎摘要:串联型电能质量控制器是一种可以有效提高用户端供电质量的电力电子装置。该文设计并应用数字信号处理器(DigitalSignalProcessor-DSP)实现了串联型电能质量控制器的全数字实时控制,提出了一种适合在定点DSP上实现的空间矢量PWM快速生成算法。实验结果表明所研制的数字控制系统硬件、软件结构设计合理,谐波检测算法和空间矢量PWM算法快速有效,而其控制的串联型电能质量控制器具有良好的电能质量控制性能。关键词:电能质量;串联型电能质量控制
3、器;空间矢量ResearchandDevelopmentofaDigitalControlledSeriesPowerQualityControllerAuthor:ZHANGTian-chongInstructstheteacher:LIXue-lianGUANXiao-huAbstract:Seriespowerqualitycontroller(SPQC)isanadvancedpowerelectronicsdevicetoimprovethepowerqualityofsupplyutility.Afu
4、l-ly-digitalcontrolsystembasedondigitalsignalprocessor(DSP)hasbeendevelopedtoimplementthereal—timecontrolofseriespowerqualitycontroller.andahigh—speedgeneratingalgorithmofspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)wasproposed,whichiseasyimplementedwithfixed-pointD
5、SP.Itcanbeverifiedbyfullyexperimentalresultsthatthedevelopeddigitalcontrolsystemworkswell,andallinvolvedalgorithmsareeffectivetocompensatethepowerqualityproblemsofsupplysidevoltage.Keywords:powerquality;SeriesPowerQualityController;spacevector前言随着电力的市场化和以信息产业
6、为代表的高新技术产业的飞速发展,电力负载中的电能质量敏感负荷越来越多,电能质量问题越来越受到重视。串联型电能质量控制器是一种可以有效提高用户端电能质量的电力电子装置,它串联在电网和用电设备之间,可以补偿电网存在的诸如电压谐波、电压跌落等电能质量问题[1]。控制系统是串联型电能质量控制器的核心,直接决定了电能质量控制的效果。由于要补偿电网电压谐波和电压短时跌落等电能质量问题,对于控制系统实时性的要求非常高,如果控制系统采用模拟器件实现,则存在一些难以克服的缺点,如体积庞大、不易调试、受环境影响大并且不易更新和维护等
7、1。近年来电子技术和数字信号处理器(DigitalSignalProcessor—DSP)发展迅速,已可以满足电能质量控制中的实时运算的要求。本文将DSP应用于串联型电能质量控制器的控制中,设计并研制了一套全数字控制系统,用DSP实现了谐波实时检测,并提出了一种在定点DSP中实现空间矢量PWM的算法,从而有效地实现了串联型电能质量控制器的实时控制。1电能质量的历史现状1.1电能质量控制技术的国内外研究现状美国电力科学研究院的NG.Hingorani博士在1988年首先提出了“CustomPower”的电能质量控制
8、技术新概念[1],将计算机技术、现代控制理论和现代电力电子技术用于配电系统,与配电系统的自动化技术相结合,为各种不同要求的用户提供相应的供电质量,使电网成为实时可控的柔性化配电系统,这是现代科学技术和电力市场发展的结果,是下一代配电系统的发展方向[2]。目前,基于电能质量控制技术应用的各种电力电子设备研究方兴未艾,但是大多都未能普及应用和大批量生产。1.2串联型电能质量控
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