针对有源电力滤波器直流母线电压控制实验研究

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1、第51卷第4期电测与仪表Vo1．51NO．42014年2月25日ElectricalMeasurement＆InstrumentationFeb．25~014有源电力滤波器直流母线电压控制实验研究木孙曙光，苏腾飞，杜太行，王秋萌(河北工业大学，天津300130)摘要：有源电力滤波器的直流侧电压值对其补偿效果有很大的影响，主要针对有源电力滤波器直流侧电压的取值与控制进行研究。设计了有源电力滤波器实验系统，在此基础上，理论分析了直流侧电压与补偿电流之间的数学关系；通过不同条件下的实验深入分析了直流侧电压值与补偿特性之间的关系；根据有源电力滤波器的启动特性，设

2、计了相应的PI算法，消除了启动阶段电容电压超调大的不利因素。实现了直流侧电压的合理选择与有效控制。关键词：有源电力滤波器；直流侧电压；PI控制；DSP中图分类号：TM762文献标识码：A文章编号：1001—1390(2014)04—0040—05ExperimentResearchontheControlofDCSideVoltageforActivePowerFilterSUNShu—guang，SUTeng-fei，DUTai-hang，WANGQiu—meng(HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，Ch

3、ina)Abstract：BecauseofthegreatinfluenceoftheDCsidevoltagevaluefilteronthecompensationeffectofactivepowerfilter，thevalueselectionandthecontrolofDCsidevoltageforactivepowerfilteraremainlyresearched．Theexperimentsystemofactivepowerfilterisdesigned，basedonwhichthemathematicalrelation

4、shipbetweentheDCsidevoltageandoffsetcurrentisanalyzedtheoretically．Throughexperimentsunderdifferentconditions，therelationshipbetweenthecompensationcharacteristicandDCsidevoltageisanalyzedindetail．Accordingtothestartupcharacteristicoftheactivepowerfilter，thecorrespondingPIalgorith

5、misdesignedandtheunfavorablefactorsuchaslargeovershootofcapacitancevoltageatthestartupphaseiseliminated．FinallythereasonablechoiceandeffectivecontrolofDCsidevoltagearerealized．Keywords：Activepowerfilter，TheDCsidevoltage，PIcontrol，DSP0引言性的电压数字控制程序。有源电力滤波器(APF)作为抑制谐波和补偿无1有源电力滤波器实验系

6、统构成功的新型电力电子装置，有效改善了电网的电能质量¨APF的总体结构图如图l所示。。但有源滤波器工作过程中直流侧电容电压常因功率并联型APF整体图中，负载为三相二极管整流，器件的开关损耗、有源电力滤波器和电网之间的无功用作模拟谐波源。主电路由三相桥式逆变电路构成。功率交换等出现波动，为了使有源电力滤波器正常工信号检测和调理模块包含电网电压过零检测、谐波作，必须采用一定的方法将直流侧电容电压维持一基电流检测、补偿电流检测和电容电压检测，它们将电网强电信号转成弱电信号，调理成符合DSP输入接口本固定的值。的电信号。控制模块以TMS320F2812为主要核心

7、，完本文即针对直流侧电压的取值以及控制进行了成A／D转换、指令信号运算、反馈信号处理及生成深入的实验分析，并构建了APF实验系统，通过在实PWM脉冲信号。保护电路用作保护功率器件和电容验系统中的具体实验分析，分析直流侧电压值与补偿特性之间的关系并设计适合有源电力滤波器启动特器件，系统出现过压、过流、过热时，运行而中断，产生闭锁驱动信号，从电网中切除APF，保证了装基金项目：河北省教育厅科学研究计划项目(Z2008308)：置的安全可靠性。电压传感器将采集的A相电网电压河北工业大学博士科研启动费资助项目——40——第5l卷第4期电测与仪表VOI．51NO．

8、42014年2月25日Elect~calMeasurement&Instrume