基于DSP的智能有源電力濾波器在電氣化鐵道中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國電氣化鐵道的飛速發(fā)展，交直型電力機車對電網(wǎng)質(zhì)量的污染日益加劇，使電網(wǎng)的非線形(諧波)、非對稱性(負(fù)序)和波動性日趨嚴(yán)重，已引發(fā)電網(wǎng)大量的異常和事故。因此，對電車電網(wǎng)的諧波治理已刻不容緩。但是傳統(tǒng)的無源濾波器因其固有的缺點，無法滿足要求。而有源濾波器能同時補償無功和濾除諧波，而且補償效果不受系統(tǒng)的影響，是理想的補償方案。本文的研究目的就是研制用于治理電氣化鐵路諧波的有源電力濾波器，推動有源電力濾波器在電氣化鐵道諧波治理的應(yīng)用與研究

2、。本文所研究的智能有源濾波器以DSP為核心處理器，用高度集成化的智能功率模塊(IPM)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分立元件，實現(xiàn)了數(shù)字式、模塊化、高性能的有源電力濾波器。該有源電力濾波器有兩大功能，除了無功補償和諧波濾除的功能外，還用于監(jiān)控電車電網(wǎng)的運行。智能監(jiān)控部分實時檢測電網(wǎng)的電能參數(shù)，包括電壓、電流、無功功率、有功功率、功率因數(shù)、頻率等，顯示在LCD上，還可以通過串口和上位機通信，把電能參數(shù)發(fā)送到上位機并存儲。智能監(jiān)控部分還可以監(jiān)測出電車電網(wǎng)中的斷

3、相、相序錯誤、過壓、欠壓和過流等故障，并報警。本系統(tǒng)的監(jiān)控部分主要是用一塊專用的電能計量芯片SA9904B來完成的，不僅簡化了硬件電路，減輕了DSP的運算負(fù)荷，還簡化了軟件編程，提高了測量精度。本文第一章闡述了本文的研究背景，國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，以及研究意義。第二章詳細(xì)論述了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理，并介紹了有源電力濾波器的理論—瞬時無功功率理論，在此基礎(chǔ)上，第三章以TMS320LF2407A為核心處理器，根據(jù)有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)，

4、設(shè)計了各個組成部分的硬件電路。整個硬件電路由兩大部分組成，一部分是智能監(jiān)控系統(tǒng)，另一部分是有源濾波部分。第四章以第三章的硬件電路為基礎(chǔ)，詳細(xì)闡述了整個系統(tǒng)的控制軟件的設(shè)計。第五章則針對現(xiàn)有有源電力濾波器的性能不足問題，提出了各種優(yōu)化措施。這些措施既包括硬件部分的優(yōu)化，也包括軟件部分的優(yōu)化，顯著地提高了有源電力濾波器的濾波性能。第六章是整個實驗裝置的介紹和實驗結(jié)果的分析。第七章，也就是本文的最后一章對全文做了總結(jié)，并提出了進一步研究的方向