基于DSP的有源电力滤波器的设计与实现

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1、一兰!!坐垄查堂堡主堂丝塑垩摘要有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波和补偿无功功率的新型电力电子装置，有着非常广阔的发展前景。本文在分析了有源滤波的基本原理的基础上，比较了电力有源滤波器的各种谐波检测方法，并选用基于瞬时无功理论的昂一西检测法进行电力有源滤波器的谐波检测。论文借助MATLAB软件对扫一i。检测法进行了仿真研究，并以DSP芯片(TMS320F240)作为核心处理芯片和PM30CSJ060为功率单元设计研制了APF实验装置，同时对设计过程中的硬件和软件设计进行了详细的介绍。最后给出实验波形及其波形

2、分析。关键词：有源电力滤波器，数字信号处理器，瞬时无功功率理论，谐波检测ABSTRACTActivePowerFilter(APF)isaequipmentusedtodynamicallyclearingupharmonicandcompensatingreactivepower，APFhasafineprospect．Itdoesn’thavethedisadvantagesofthetraditionalmethodtOrealizeharmoniceliminationalldVARcompensationwh

3、ichusestheLCfilters．AgeneraldescriptionofthecontrolarithmeticbasedontheprincipleofAPFinthispaper，somemethodsofharmonicmeasurementarediscussedinthepaper，especiallytheinstantaneousreactivemethodTheinstantaneousreactivemethodwassimulatedbymatlabThenactivepowerfilte

4、rdeviceisdesignedwhichusingtheTMS320LF2407AandPM30CSJ060．Inthisarticle，itisparticularlYintroducedaboutthedesignofhardwareandsoftware．Theexperimentresultisanalyzedinthelastchapter．YuanWei—yu(PowerElectronicsandElectricDrives)Directedbyprof．LiHe-ruingKEYWORDS：acti

5、vepowerfilter,DSP,instantaneousreactivepowertheory，IPMHarmonicmeasurement声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于DSP的有源电力滤波器装置的设计与实现》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期问，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特另llJjn以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡

6、献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：苑传毒日期：塑!：!!生关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定1作者签名：耄伟眚新签盎^付导师签名：三芏茎!／ⅥI

7、]日期：穸5』·’己日期：华北电力大学硕+学位论文1．1课题研究的目fl,'J禾n意义第一章引言随着工业的快速发展，各种变流器应用同益广泛，电网中的谐波污染也同趋严重；许多用电装置功率因数很低，影响供电质量。另一方面，现代工业、商业和居民用户对供电质量提出了更高的要求。尤其是IT产业的迅猛发展使得人类更加依赖数字化设备所提供的信息与服务，而数字化设备对供电质量要求更高。世界许多国家包括我国都先后制定出相应的国际标准和国家标准对谐波加以限制，国际电工委员会(IEC)5}il国际大电网会议都相继组成了专门的工作组，己经制定

8、了包括供电系统、各项电力和用电设备以及家用电器在内的谐波标准。因此，抑制谐波和提高功率因数己经成为电力电子技术、电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题，『F在受到越来越多的关注。国际上公认的谐波含义为⋯【2】：“谐波是一个周期电气量的『F弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”。在国际电工标准(IEC555—2，1982