基于FPGA+DSP的三相四線制并聯(lián)有源電力濾波器的研究.pdf

1、目前，電力電子裝置在生產(chǎn)和生活中被廣泛應(yīng)用，這些設(shè)備的電能變換作用使得電力系統(tǒng)的諧波問(wèn)題日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量日益惡化，將給電網(wǎng)造成嚴(yán)重的影響。因此諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償越來(lái)越受到重視，隨著電力電子器件的快速發(fā)展和電流控制理論的成熟應(yīng)用，使得有源電力濾波器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和研究，并且諧波及無(wú)功的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償性能逐漸提高。本文主要系統(tǒng)地研究四橋臂三相四線制有源電力濾波器的主電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、諧波電流檢測(cè)和電流跟蹤控制策略。
　　首先在諧波檢測(cè)

2、方面，根據(jù)三相四線制系統(tǒng)帶不對(duì)稱負(fù)載，不平衡負(fù)載電流中含有諧波電流，零序電流，無(wú)功電流等成分。根據(jù)APF補(bǔ)償目的，詳細(xì)分析了基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的ip-iq-i0法，此方法不僅能對(duì)對(duì)稱的負(fù)載諧波電流檢測(cè)，而且能對(duì)不對(duì)稱負(fù)載諧波電流檢測(cè)。在諧波檢測(cè)算法中，為避免電網(wǎng)電壓畸變擾動(dòng)造成的不良影響，本文設(shè)計(jì)了三相鎖相環(huán)技術(shù)；為提高檢測(cè)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)，對(duì)檢測(cè)環(huán)節(jié)中低通濾波器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　其次，本文對(duì)三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器的主電路

3、拓?fù)浞治銎涔ぷ髟聿⒔?shù)學(xué)模型，分別建立靜止三相abc坐標(biāo)系，靜止三相αβ0坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)dq0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。為了精確補(bǔ)償諧波及無(wú)功，控制策略最為關(guān)鍵，控制策略包括直流側(cè)電壓的穩(wěn)定控制方法和電流跟蹤指令的控制方法。根據(jù)系統(tǒng)能量流動(dòng)關(guān)系，直流側(cè)電壓控制采用PI調(diào)節(jié)器并設(shè)計(jì)控制器參數(shù)；根據(jù)諧波電流的周期性，補(bǔ)償電流跟蹤方法采用重復(fù)控制器在有源電力濾波器中兩種不同的控制策略，并且給出仿真分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　三相四橋臂有源電力濾波