基于dsp的有源电力滤波器控制方法研究

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1、北京化工大学硕士学位论文基于DSP的有源电力滤波器控制方法研究姓名：王圆月申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：崔玉龙20080601摘要基于DSP的有源电力滤波器控制方法研究随着电力电子技术的发展，非线性负载应用越来越广泛，对电网产生的污染问题也随之增大。传统的谐波抑制方法是使用无源滤波器，此种方法具有很大的弊端，其滤波效果受电力系统阻抗的影响较大，且只能消除特定次数的谐波，而有源电力滤波器(APF)具有良好的跟踪性能，不受系统阻抗影响，近几年得到越来越广泛的关注。本文首先阐述了有源电力滤波器的背景和发展现

2、状，然后对有源电力滤波器的分类、控制方式和工作原理作了进一步的研究，并在比较了多种谐波电流检测方法之后，选择基于瞬时无功功率理论的ip—iq谐波检测方法。有源电力滤波器的控制系统是决定滤波器性能的关键，选择一种有效的补偿控制方法，才能使有源电力滤波器的实时性和动态补偿功能充分发挥。本文重点研究有源电力滤波器控制方法，在研究了目前国内外广泛应用的有源电力滤波器控制方法基础上，选择最有效的三种方法进行分析，分别是瞬时值比较法、三角波比较法和空间矢量控制法。针对这三种方法，本文使用M棚，AB／SIMULINK搭建了有源电力滤波器模

3、型，并对每种方法进行了详细的仿真分析，仿真结果验证了各种方法的有效性，通过比较优缺点，结论是空间矢量法更易于数字化实现，而且对主电路开关器件的损耗最小，于是选择空间矢量法来I北京化l：人学硕十研究生学位论文设计基于DSP的控制系统。本文对补偿控制电路完成了硬件设计，包括主电路功率器件的选择，直流侧电容的设计，交流侧电感的设计以及空间矢量控制法的具体实现方法。在理论分析和仿真研究的基础上，设计了基于TMS320F2812DSP控制的并联型电力有源滤波器，研制了实验样机，对并联型电力有源滤波器进行了初步的实验研究。实验结果表明，

4、采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法和空间矢量补偿法能够实时、准确地补偿电网中的谐波电流。关键字：有源电力滤波器，空间矢量，谐波补偿，M棚。AB仿真，数字信号处理ABSTRA(了rRESEARCHONCONTROLSTRATEGIESOFACTIVEPOWERFILTERBASEDONDSPABSTRACTWiththedeVelopmentofpowerelectronictechnology；non．1inearloadsarewidelyapplied，whichleadstoseriouspolluti

5、ontopowernetwork．Thetraditionalwaytorestraintheharmonicsistoinstallthepassivefilter，butitiseasilyinfluencedbythesystemimpedanceandcanonlyeliminatehan_nonicsofgiVenofder，howeVer，theactiVepowerfilter(APF)canoVercomethelimitationsofthepassiVefilter，andcanpreciselytrac

6、kandcompensatetheharmonics，andtheperformancedoesn’tdependonthesystemcharacteristics，somoreandmoreconcernisputontheAPFinthelastfewyears．ThepaperfirstlypresentsthebackgroundsanddeVelopmentofactivepowerfilters，thenthecategories，thecontrolmethodsandthetheoryofAPFaredis

7、cussed，andaftercomparisonofmultiplehannonicsdetectionmethods，theip—iqcalculaIionmethodbasedoninstantaneousreactivepowertheoryisused．IlI北京化I：人学硕十研究生学位论文TheconCrolsystemdeterminestheperformanceofanactiVepowerfilter，andanef托ctiVecompensationmethodcanassuretheactiVepow

8、erfilterwellperformed．11hepaperfocusedonresearchonControlmethods．OnthebasisofresearchingseVeralmainly—usedcompensationways，threemostef琵ctiVewaysw