基于DSP的有源电力滤波器控制算法的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要非线性负载和各种换流设备的广泛应用，使得电力系统的污染问题变得十分严重，补偿电力系统谐波、改善供电质量成为迫切需要解决的问题。有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法只能静态滤除特定次谐波和固定补偿无功的缺点，被公认为是综合治理“电网污染”最有效的手段之一。论文首先对无源滤波器及有源滤波器技术产生的背景、发展现状及未来的发展趋势作了详尽的阐述。接着针对以往无源滤波器设计过程中计算复杂、难以直观获得滤波效果等不足，开发了基于MATLABGUI

2、的无源滤波器设计与仿真平台，功能丰富的人工交互界面使得参数修改方便，能实时呈现滤波效果，并能完成谐波分析。然后分析比较了有源滤波器的各种补偿电流跟踪控制方法，重点研究了一种空间矢量的三相三线制PWM电压型控制算法，并将其用于有源电力滤波器补偿电流的直流侧电压控制，从而可以有效实现6c够坐标系下的电流跟踪控制。为了验证有源滤波器控制方法的正确性，最后采用MATL墟／SIMULINK7．5中的电力系统模块SimPowcrSyste曩nsBlockset对有源电力滤波器进行了仿真研究，仿真结果表明，基于空间电压矢量的PWM电压矢量控制对三相非线性负载中的谐

3、波电流起到了很好的补偿作用，跟踪速度快，基本上在一个周期之内，与传统的控制方法相比实时性有一定的提高，跟踪效果良好。关键词：谐波；瞬时无功功率理论；控制算法；仿真第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractAsharmonicinterferenceproblemsgeneratedbybulkthyristorconvertersbecomeincreasinglyseriousastheyarewidelyusedinindustrialapplicationsandtransmission／distributionsystems，compe

4、nsationforharmonicandreactivecurrentsbecomesimportant。Traditionally，passiveLCfiltershavebeenusedtoeliminatelinecurrentharmonicsandtoincreasethepowerfactor。However，inpracticalapplicationsthesepassivefilterspresentmanydisadvantages，suchasremovestaticstatehumorousandimmobilityconp

5、ensatereactiveproblems，Inordertoovercometheseproblems，manycompensatedmethodsbasedonthetechniqueofpowerelectronicshavebeenresearchedanddevelopedrecently，oneofthemisactivepowerfilters，whichhavegraduallybeenrecognizedasafeasiblesolutiontotheproblemscreatedbynonlinearloads。Firstlyt

6、hebackground，developmentandfutureprospectofpassivepowerfiltersandactivepowerfilteraredescribedindetail’anditcomestotheconclusionthatactivepowerfilterhasmanymeritsandfunctionsincludingharmoniccompensation,reactivepowercompensation，voltageregulationandflickersuppression。Then，coun

7、tcomplexanddifficulttocapturewaveeffectofaimatpassivepowerfilters，desighareactivepowerfilterbaseonMATLABGUI，itabletointerfacetomanpowerandwaveeffectCanbetakeonrealtime，andcananalysehumorous。andthendesighDifferentcontrolapproachesforactivepowerfiltersareanalyzed，andspacevectorba

8、sedhysteresiscontrolandonecyclecontrolarediscussedexte