基于空間電壓矢量控制的三相并聯型有源電力濾波器研究.pdf

1、本課題隸屬于高等學校博士學科點專項科研基金資助課題“電網諧波抑制技術的研究”，課題編號為20101402120004。電力電子裝置的廣泛應用導致電網諧波污染嚴重，電能質量降低，甚至引起故障和事故。傳統(tǒng)無源濾波器方案只能濾除某些特定次諧波，對電網阻抗和元件參數依賴性高。與之相比，有源電力濾波器APF能動態(tài)補償諧波及無功功率，檢測精度高、抗干擾性好、響應速度快，成為解決諧波污染的最有效方法。
　　本文對諧波檢測及電流跟蹤控制方法進行分

2、析，設計三相三線制并聯型有源電力濾波器系統(tǒng)的硬件電路及軟件程序。具體內容有:
　　介紹諧波危害及治理技術，APF類型、原理及發(fā)展。
　　研究基于單位功率因數UPF的諧波檢測算法，引入鎖相環(huán)用來抑制電壓畸變對指令電流計算的影響，采用移動窗積分法實現低通濾波器以提高諧波檢測速率，通過PI調節(jié)實現直流側電容電壓的穩(wěn)定。
　　電流跟蹤控制采用帶重復預測的空間矢量脈沖調制SVPWM策略，實現無差拍控制，提高補償電流跟蹤控制的實時

3、性。分析主電路開關管的死區(qū)時間及死區(qū)效應，并從矢量合成的角度實現死區(qū)補償。
　　建立有源電力濾波器仿真模型，選取電路參數，包括APF容量、交流側接口電感、直流側電容電壓、直流側電容。分別在負載穩(wěn)定、負載突變、電源畸變情況下進行仿真，結果表明基于UPF諧波檢測和SVPWM電流跟蹤控制的APF可以使電網諧波含量降低到國標要求范圍內。
　　搭建有源電力濾波器實驗平臺，設計諧波電流檢測與指令電流跟蹤所需硬件電路，隔離放大PWM信號的

4、驅動電路，以及相應的保護電路。編寫軟件程序，初始化F2812內部系統(tǒng)硬件資源，循環(huán)執(zhí)行鍵盤掃描與處理程序，在中斷中執(zhí)行諧波指令電流計算、PWM脈沖生成以及保護等程序。
　　在實驗平臺上進行采樣調理實驗、過零檢測與鎖相倍頻實驗、采樣值與實際值之間的數據擬合實驗以及諧波補償實驗，并對軟硬件進行優(yōu)化配置。實驗結果表明該有源電力濾波器系統(tǒng)能夠補償電網主要次諧波，基于單位功率因數的諧波檢測法與空間電壓矢量跟蹤控制方式在APF中應用的可行性得