基于dsp单相并联型有源电力滤波器的研究

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1、摘要在现代电力系统中，随着各种非线性电力电子装置的大量应用，电能质量不断受到关注。这些装置向电力系统中注入谐波，使电网中的谐波污染日益严重，电能传输质量恶化。因此，解决谐波问题，变得日益重要。传统的谐波抑制方法是采用无源滤波器，但它存在许多缺陷，例如：滤波特性受系统参数的影响较大，只能消除特定的几次谐波，可能与系统产生并联谐振，谐波电流增加导致滤波器负荷过重等，使得谐波抑制效果受到影响。本文论述了一种新型、高效的基于DSP(数字信号处理器)控制的单相有源电力滤波器。系统采用瞬时无功功率理论和自适应噪声对消技术的人工神经网络来检

2、测和分离出谐波和无功电流，通过脉冲宽度调制(PWM)的变流器技术来消除非线性负载引起的谐波。论文首先介绍了单相有源电力滤波器的基本原理，然后论述了主要硬件结构的设计，对所使用的数字信号处理器TMS320F240DSP芯片的特性也进行了阐述。分析了基于瞬时无功功率理论的i。一屯检测法，采用了FIR(有限冲击响应)型的数字低通滤波器来实现滤波。对PWM变流器中的滞环电流控制策略也进行了论述。文章最后通过MATLAB仿真，证明了该单相并联型有源电力滤波器设计方案的可行性。关键词：有源电力滤波器，DSP，谐波检测，自适应噪声抵消，滞环

3、电流控制ABSTRACTInthemodempowersystem，withthewidespreadapplicationofvariouselectronicdeviceswhicharenon·linear,thequalityofelectricitysupplyhasattractedmuchattention．Theseelectronicdeviceswhichtransferharmonicsintothepowersystemhavedeterioratedtheefficiencyofpowertransm

4、ission．Theharmonicspollutioninelectricsystemismuchmoreserious．Soitismoreurgenttosolvetheproblemofharmonics．Thepassivefilterhasbeentraditionallychosentorestrainharmoniouswave，however,ithaslotsofdisadvantages，suchasfiltercharacteristicbeinginfluencingbysystemparameter

5、s，onlyrestraininggivenharmoniouswave，possiblybringingshunt-woundresonancewiththesystemandtheincreasingofharmoniouswavecurrentleadingtooverflowthesystemload，andthoseaffecttheeffectofharmoniouswavecompensation．Thispaperintendstointroduceahi曲lyefficientnewdesignofsingl

6、e—phaseDSP(digitalsignalprocessor)basedActivePowerFilter(APF)．Thenewsystem，abletodetectanddetachharmonicandreactivecurrent，isbasedonthenotionofinstantaneousreactivepowerandAdaptiveNoiseCancelingTechnologyoftheartificialneuralnetwork(ANCT，ANN)，capableofeliminatingthe

7、troublesomeharmonicsgeneratedbynonlinearloadswithaPulse-WidthModulation(PWM)rectifiertopology．First，thebasicprincipleoftheparallelsingle-phaseactivefilterisintroducedinthepaper．Then，thedesignofmainhardwarestructureispresented，andthecharacteristicsoftheDSPTMS320F240u

8、sedinthepowerfilterarealsobroughtintoadetaileddiscussion．T11eapproachoffP一‘detection，whichisbasedonthetheoryofinstantaneousreactivepower,a