资源描述：
《基于DSP的有源电力滤波器数字控制系统.pdf》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、2004年2月 高 电 压 技 术 第30卷第2期·17·X基于DSP的有源电力滤波器数字控制系统DigitalControlSystemofActivePowerFilterBasedonDSP王 勇,吕征宇,胡庆波,姚文熙,汪 生(浙江大学电力电子国家专业实验室,杭州310027)WangYong,LuZhengyu,HuQingbo,YaoWenXi,WangYousheng(NationalKeyLaboratoryofZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)摘
2、 要 介绍了一种滞环跟踪型并联有源电力滤波器中以系统,实验证明它能满足APF实时、准确检测电网DSP(数字信号处理器)TMS320F2407A为核心的数字控制电谐波和无功电流这一很高要求,控制效果理想。路,它能完成谐波提取、指令电流产生、直流侧电压控制、系统保护等功能,采用双采样频率的方法,可解决16字长DSP1 系统的设计计算能力有限与高速、实时地提取谐波之间的矛盾,实现有源电力滤波器的全数字控制。设计的以DSP为核心的控制系统(见图1)功能AbstractThispaperpresentsahysteresiscurrentcontro
3、lshunt如下:activepowerfilter,whichusesDSPasitscontrolcoreforharmonicacquisition,invertercurrentreference,DCvoltageregulationand1)检测非线性负载的电流I1a、I1b、I1c与网侧电systemprotection,thecontradictionbetweenthelimitedDSPperfor2压相位,计算出所要补偿的谐波电流。manceandtheaccurateharmonicacquisitionissolv
4、edbydual2rate2)检测APF主电路的电流(补偿电流)Ica、Icb、samplemethod.ThedesignofthedigitalcontrolschemewithDSPhasbeenvalidatedbytheexperimentresults.Icc,经信号调理电路后送入电流跟踪控制电路,使关键词 DSP 数字控制 有源电力滤波器其跟踪指令电流,抵消电网谐波成分。KeywordsDSPdigitalcontrolactivepowerfilter3)检测变流器直流侧总电压,通过PI(即比例—中图分类号 TN86 文
5、献标识码 A积分)调节,使直流侧电压稳定。0 引 言4)按一定时序控制装置的软启动和关机,并提供装置的过流、过压保护。随着电力电子技术的发展,有源电力滤波器 系统以TMS320F2407A为控制核心,其显著优APF作为抑制电网谐波、补偿供电系统无功功率的点是高速AD采样(最快达500ns),使系统控制周期新型电力电子装置迅速发展,其中最基本的并联型仅25μs,这意味着三相非线性负载电流采样频率达APF应用最广泛。本文介绍滞环跟踪型并联APF40kHz。负载电流采样周期越短,补偿谐波的中,以新型DSPTMS320F2407A为核心的数字化控
6、制实时性、准确性越高。兼顾A/D采样的准确性,图1 滞环跟踪型并联有源电力滤波器的系统框图 图2 程序主要模块的流程图 Fig11SystemdiagramofhysteresiscurrentcontrolshuntAPFFig12Theprogramfolwchartofthemainmodules台达电力电子科教发展基金资助项目·18·Feb12004HIGHVOLTAGEENGINEERINGVol.30No.2DSP1次A/D转换的时间取1μs。三相非线性负载变换后得到三相对称基波,最后与输入的负载电流电流和直流侧电压
7、共需4μs,用d-q法计算指令相减得到谐波、基波的非对称部分。电流需5μs,谐波指令电流的D/A转换共需10μs, 采用新型DSP2TMS320F2407A可实现数字法d其它部分用时很少。为合理用时及最大限度减少时-q变换,克服模拟方法计算中成本高、难设计、对延,需合理安排这3部分时序(流程图见图2)。电路元件参数敏感等缺点。2 谐波电流的计算3 谐波提取中LPF及双环采样频率的设计DSP主程序中谐波电流的计算非常重要,因指从上述方案可见数字方法提取谐波的关键是令电流计算的准确与实时性直接关系到APF补偿LPF的设计,对有限字长DSP,通
8、过推导LPF传递函性能的好坏,若指令电流误差很大,则即使APF补数L(S)可发现LPF的采样频率fs远不能达到A/D偿电流发生器输出完全跟踪指令电流,最终的补偿的采样频率。n(n
