基于FPGA+DSP的并联型有源电力滤波器的研究.pdf

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1、基于FPGA+DSP的并联型有源电力滤波器的研究ResearchonShuntActivePowerFilterBasedonFPGAandDSP／作者姓名塞!I丞卤学位类型堂压亟±学科、专业电力电王皇电力佳动．研究方向．电力电王变逸撞苤导师及职称张国苤巫究员2011年4月主席：委员：导悯q々P耙笏钿确铷咆蒯压磺／r饥118n-·／》J渺卅垓鲁厩狈虱荡1垓尹ef乏∽设鬻，、7{f芎学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金壁王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人

2、授权金g墨王些太兰L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)靴做糍轹刊稻签字嗍诽驴月母学位论文作者毕业后去向：工作单位：⋯名：孑铷f虱芽签字日期：≯州1年蟛月7日电话：邮编：摘要目前对于电能质量研究成为电力系统研究的重点之一，电力系统谐波作为电能质量的一个重要部分，对谐波的研究和分析对电能质量的改善和电力系统分析有着重要的意义。本文将FPGA芯片用于有源电力滤波器的谐波检测和波形控制等环节，提出了一种系统集成化有源电力滤波器设计方案。对

3、三相三线制有源电力滤波器进行了拓扑建立，并针对所建立的拓扑结构建立了数学模型。总结目前所应用的谐波补偿算法，并针对瞬时功率理论的谐波算法进行了理论分析。总结目前所应用的波形控制算法，并针对空间矢量PWM进行了理论分析。设计分析了谐波检测过程中所应用的数字滤波器，并针对电网中谐波特点，设计了两种IIR数字滤波器。研究分析了三相锁相环的原理，并对其进行了仿真研究。基于现有理论，提出了一种系统集成化方案。对系统的硬件结构分两部分进行了介绍，第一部分介绍主电路、检测电路、保护电路以及除了控制电路以外的其他电路，第二部分是FPGA+DSP控制电路介绍。对

4、电路各个部分进行了详细的介绍分析。对控制系统进行了功能划分并在芯片内进行了功能模块分配。对控制系统进行了模块划分，针对FPGA和DSP各自的特点，将功能比较固定的一些模块放入FPGA，将相对灵活的一些模块放入DSP。对各个模块进行了设计和分析。为了证明理论分析的正确性科学性，和系统软硬件设计的正确性合理性，对系统进行了仿真研究和实验研究。对系统仿真参数进行了计算，进行了设计分析。对仿真结果和实验结果进行了分析。关键词：FPGA；有源电力滤波器；瞬时无功功率理论；SVPWMResearchonShuntActivePowerFilterBased

5、onFPGAandDSPAbstractAtpresent，forpowerqualitystudiestobecomeoneofthekeypowersystemstudies．Powersystemharmonicsasanimportantpartoftheresearchandanalysisofharmonicpowerqualityimprovementandpowersystemanalysishasimportantsignificance．FPGAwillbeusedforactivepowerfilterharmonicde

6、tectionandwaveformcontrolandotheraspects，andasystemofintegratedactivepowerfilterbasedonFPGAisdesigned．Topologyofthree-·phasethree··wireactivepowerfilterisestablishedandthemathematicalmodelisbuildedbasedontheestablishmentofthetopology．Thispapersummarizestheapplicationofharmon

7、iccurrentcompensationalgorithm，andtheinstantaneouspowertheoryfortheharmonicalgorithmtheory，summarizesthecurrentwaveformcontrolalgorithm，andspacevectorPWMforatheoreticalanalysisispresented．Designandanalysisoftheharmonicdetectionprocessintheapplicationofdigitalfiltersisstudied

8、．Accordingtothecharacteristicsofharmonic，twokindsIIRdigitalfilterhasbeendes