| 【中文题名】 | 基于DSP的并联有源电力滤波器的应用研究 |
| 【英文题名】 | Study about the Application of Shunt Active Power Filter Based on DSP |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 有源电力滤波器,谐波,i_p-i_q算法,无功补偿,DSP,MATLAB仿真 |
| 【英关键词】 | active power filter,harmonics,i_p-i_q arithmetic,reactive power compensation,DSP,MATLAB simulation, |
| 【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】 |
随着电力电子技术的发展，各种电力电子装置在电力系统中的应用越来越广泛，由此带来的谐波和无功问题也日益严重，对电力系统安全、稳定、经济运行带来了极大的威胁。电力电子装置所引起的谐波和无功电流对电力系统的危害引起了人们越来越多的重视，用有源电力滤波器补偿无功和抑制谐波已经成为电力电子技术中的一个重大研究课题。
本文在威海市科技发展规划项目(200504)——“电力系统DSP数字式测控仪”的支持下，以实现负载谐波电流抑制和无功功率补偿为目标，对基于DSP的并联有源电力滤波器及相关问题进行了深入的研究，为并联有源电力滤波器的研制及应用奠定了理论和技术基础。研究的并联有源电力滤波器由有源电力滤波器和无源滤波器串联构成，与谐波负载并联接入电网。通过控制有源电力滤波器的输出，使滤波器串联支路对各次谐波的阻抗都为零，大大提高了无源滤波器的滤波效果。
研究的并联有源电力滤波器采用TMS320F240 DSP芯片作为核心控制器，谐波和无功电流的检测采用基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q检测法，主电路使用由MOSFET构成的电压型PWM逆变器，其输出电流控制采用最高开关频率受限的电流滞环控制方法。论文对... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
8-9 |
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ABSTRACT |
9-11 |
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第一章 绪论 |
11-15 |
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1.1 有源电力滤波器研究的目的和意义 |
11-12 |
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1.1.1 电力系统的谐波污染问题及无源滤波的局限性 |
11-12 |
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1.1.2 有源电力滤波器研究的意义 |
12 |
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1.2 有源电力滤波器的研究现状及发展趋势 |
12-14 |
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1.2.1 有源电力滤波器的研究现状 |
12-13 |
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1.2.2 有源电力滤波器的发展趋势 |
13-14 |
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1.3 本课题的研究内容 |
14-15 |
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第二章 有源电力滤波器的理论基础 |
15-26 |
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2.1 有源电力滤波器的工作原理 |
15-16 |
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2.2 谐波和无功电流的快速检测理论 |
16-21 |
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2.2.1 瞬时无功功率理论 |
17-19 |
|
2.2.2 谐波和无功电流的快速检测算法 |
19-21 |
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2.2.2.1 p-q检测法 |
19-20 |
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2.2.2.2 ip-iq检测法 |
20-21 |
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2.3 有源电力滤波器的PWM控制策略 |
21-23 |
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2.3.1 三角载波线性控制法 |
22 |
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2.3.2 滞环比较控制法 |
22-23 |
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2.4 有源电力滤波器直流侧稳压控制 |
23-26 |
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第三章 并联有源电力滤波器的系统设计 |
26-52 |
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3.1 并联有源电力滤波器的系统结构 |
26 |
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3.2 并联有源电力滤波器的滤波原理 |
26-28 |
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3.3 TMS320F240 DSP芯片的基本特征 |
28-29 |
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3.4 系统硬件电路设计 |
29-42 |
|
3.4.1 主电路 |
29-32 |
|
3.4.2 数据采样和转换电路 |
32-34 |
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3.4.3 同步过零信号产生电路 |
34-35 |
|
3.4.4 TMS320F240外围扩展 |
35-37 |
|
3.4.5 MOSFET驱动电路 |
37-38 |
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3.4.6 复位电路 |
38 |
|
3.4.7 串行通信接口电路 |
38-39 |
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3.4.8 无源滤波器的设计 |
39-42 |
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3.5 系统软件设计 |
42-52 |
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3.5.1 主程序 |
42-44 |
|
3.5.2 控制中断服务程序 |
44-45 |
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3.5.3 A/D转换子程序 |
45-46 |
|
3.5.4 谐波和无功电流计算子程序 |
46-48 |
|
3.5.5 PWM波形输出子程序 |
48-50 |
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3.5.6 串行通信子程序 |
50-52 |
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第四章 有源电力滤波器的仿真研究 |
52-60 |
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4.1 仿真模型的建立 |
52-58 |
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4.1.1 谐波和无功电流检测模块模型的建立 |
53-54 |
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4.1.2 数字低通滤波器的选择 |
54-56 |
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4.1.3 补偿电流发生器模块模型的建立 |
56-58 |
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4.2 系统仿真结果 |
58-60 |
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第五章 结束语 |
60-62 |
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参考文献 |
62-66 |
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致谢 |
66-67 |
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攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
67-68 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384035 |
