| 【中文题名】 | 基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究 |
| 【英文题名】 | Study of Shunt Active Power Filter Based on DSP Control |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-4-27 |
| 【中关键词】 | 有源电力滤波器,无功功率,谐波,DSP,MATLAB, |
| 【英关键词】 | Active power filter,reactive power,harmonic,DSP,MATLAB, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>基本电子电路>滤波技术、滤波器>有源滤波器> |
| 【论文摘要】 |
本文以实现负载谐波电流抑制和无功功率补偿为目标,对并联型有源电力滤波器及相关问题进行了深入的研究,并提出了一种基于DSP控制的有源电力滤波器的设计方案,重点讨论了系统控制策略和硬件设计等方面的问题。
无功和谐波电流的检测技术是有源电力滤波器发展的关键技术之一,本文首先对此进行了深入的研究。在传统傅里叶分析的基础上,给出了一种实时傅里叶分析的方法,并针对DSP控制系统,运用了滑窗迭代的计算方法。为了提高补偿效率,给出了一种基于无差拍控制的三相电流综合误差最小的控制策略。为验证方法的合理性和实用性,使用MATLAB对各种情况进行了仿真研究。
根据实际补偿情况,确定了系统的总体控制目标和总体结构。通过分析系统的工作原理和补偿特性,得到系统的工作条件和适用的负载类型。并以DSP芯片TMS320F2812为控制核心设计了有源电力滤波器的控制系统,详细介绍了控制系统的硬件电路设计和软件控制流程。
本文还对系统的功率电路,IGBT驱动电路等作了相应的研究,并在软件仿真的基础上对试验样机进行了组装和调试,实际验证了本文提出的谐波检测方法和控制策略,基本达到了有源电力滤波器的设计要求。 |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-9 |
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1 绪论 |
9-16 |
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1.1 谐波问题及研究现状 |
9-10 |
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1.2 谐波治理的意义及措施 |
10-12 |
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1.3 有源电力滤波器的发展现状和研究趋势 |
12-15 |
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1.4 本文研究内容 |
15-16 |
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2 并联型有源电力滤波器的设计 |
16-28 |
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2.1 有源电力滤波器的基本原理和系统构成 |
16-19 |
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2.1.1 有源电力滤波器的基本原理 |
16-17 |
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2.1.2 有源电力滤波器的分类 |
17-19 |
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2.2 并联型有源电力滤波器的主电路结构及系统参数 |
19-28 |
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2.2.1 主电路结构 |
19-21 |
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2.2.2 并联型有源滤波器的设计和参数选择 |
21-26 |
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2.2.3 无源补偿器的设计 |
26-28 |
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3 谐波电流检测方法和补偿电流控制策略的研究 |
28-40 |
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3.1 实时傅里叶变换 |
28-31 |
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3.2 有源滤波器指令电流的生成 |
31-32 |
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3.3 有源滤波器的开关控制策略 |
32-33 |
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3.4 有源电力滤波器的系统仿真 |
33-40 |
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3.4.1 仿真软件介绍 |
33-34 |
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3.4.2 仿真模型的建立 |
34-37 |
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3.4.3 仿真波形 |
37-40 |
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4 有源电力滤波器控制系统的设计 |
40-61 |
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4.1 基于TMS320F2812 主控板的硬件设计 |
40-54 |
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4.1.1 电源的设计 |
42-44 |
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4.1.2 信号调理和AD 转换电路 |
44-47 |
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4.1.3 通讯电路 |
47-51 |
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4.1.3.1 CAN 通讯 |
47-48 |
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4.1.3.2 RS232 通讯 |
48-49 |
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4.1.3.3 USB 通讯 |
49-51 |
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4.1.4 PWM 互锁保护电路 |
51 |
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4.1.5 DA 转换电路 |
51-53 |
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4.1.6 TMS320F2812 其它外围电路 |
53-54 |
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4.2 IGBT 驱动电路和保护电路 |
54-56 |
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4.3 控制系统的软件设计 |
56-59 |
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4.3.1 主程序 |
56-57 |
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4.3.2 中断服务子程序 |
57-59 |
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4.4 试验结果 |
59-61 |
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5 结论 |
61-62 |
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参考文献 |
62-64 |
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攻读学位期间已发表的论文 |
64-65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.382665 |
