全數(shù)字化APF諧波檢測系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、大量電力電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用不僅對電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的諧波污染，而且還產(chǎn)生了大量的無功功率，引起電能質(zhì)量問題。有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)作為電力系統(tǒng)諧波污染治理和無功功率補(bǔ)償?shù)男滦碗娏﹄娮釉O(shè)備，具有重要的理論研究價值和工程實(shí)踐意義。
　　本文首先介紹了電力諧波產(chǎn)生的原理和常見的諧波治理策略，闡述了有源電力濾波器作為諧波治理和無功補(bǔ)償裝置的優(yōu)越性和可靠性，總結(jié)了APF的分類和發(fā)展現(xiàn)狀，然后主要針對

2、現(xiàn)在快速傅里葉變換法和基于瞬時無功功率理論的諧波檢測算法進(jìn)行比較分析。
　　在深入研究并聯(lián)型APF結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，提出了基于ip-iq算法的APF諧波檢測系統(tǒng)的全數(shù)字化實(shí)施方案，給出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計和上位機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法。全數(shù)字化APF諧波檢測系統(tǒng)采用雙處理器結(jié)構(gòu)，DSP作為主處理器只負(fù)責(zé)諧波電流檢測算法的實(shí)施;CPLD作為輔處理器負(fù)責(zé)AD采集控制、系統(tǒng)的外圍邏輯控制等任務(wù);采用高性能16位、6路同步采樣ADC，保證數(shù)據(jù)采集的實(shí)

3、時性和精確性。系統(tǒng)軟件程序包括DSP程序和CPLD程序，其中，DSP程序利用C語言開發(fā)，CPLD程序采用硬件描述語言VHDL編寫，并且程序都采用模塊化設(shè)計的思想，保證了執(zhí)行代碼的簡潔、高效，為系統(tǒng)的軟件升級和程序的移植帶來方便，最后給出系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析表明該諧波檢測系統(tǒng)性能優(yōu)越。
　　為保證APF諧波檢測系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須對其進(jìn)行有效的監(jiān)控和保護(hù)，為此，專門設(shè)計了一套APF諧波檢測系統(tǒng)的上位機(jī)，該上位機(jī)能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)的