基于DSP控制的并聯(lián)型電力有源濾波器的設(shè)計與研究.pdf

1、電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,一方面給電能的變換和應(yīng)用帶來了方便,另一方面又給電力系統(tǒng)帶來了較嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題,如諧波污染、無功問題、電壓波動及不平衡等。有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)被公認(rèn)為是治理電網(wǎng)諧波及無功污染、改善電能質(zhì)量最有效的手段,已成為電力電子技術(shù)應(yīng)用中一個比較新的研究熱點。但是APF在國內(nèi)的應(yīng)用還遠(yuǎn)沒達(dá)到成熟階段,與無源濾波器相比,在實際應(yīng)用中仍然居于次要地位,有很多問題有待于進(jìn)一步研究和完

2、善。為此,本文設(shè)計了容量為50kVA的有源濾波器并對其電流檢測檢測、控制及實現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,這些研究工作對于APF的早日工業(yè)化推廣應(yīng)用具有重大的意義。本文対50kVA并聯(lián)型APF的主電路及其外圍電路進(jìn)行了深入的研究。詳細(xì)討論了主電路開關(guān)器件的選擇、緩沖電路和驅(qū)動保護(hù)電路的設(shè)計；并且采用理論分析和仿真實驗相結(jié)合的方法,給出了直流母線電壓的取值、直流母線電容量的選擇以及交流側(cè)輸出電感值的選擇方法。并根據(jù)上述分析方法的出了50kVA并

3、聯(lián)型APF的主電路具體器件選型及外圍電路的詳細(xì)設(shè)計參數(shù)。本文還討論了50kVA并聯(lián)型APF控制系統(tǒng)的設(shè)計,采用了基于DSP+ARM的全數(shù)字化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,并對控制系統(tǒng)的硬件電路和軟件系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了研究。硬件電路中采用定時器控制死區(qū)、統(tǒng)一邏輯硬件保護(hù)以及利用485總線傳輸觸發(fā)脈沖信號使得系統(tǒng)的安全性和可靠性大大提升,同時利用ARM豐富的接口功能擴展了鍵盤、液晶、RS232總線等使得控制系統(tǒng)具有良好的擴展性。軟件系統(tǒng)的設(shè)計中,針對電流