基于DSP控制的電網(wǎng)信號(hào)處理與電能質(zhì)量補(bǔ)償系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一方面,大量非線性負(fù)載造成電能質(zhì)量問(wèn)題的因素不斷增長(zhǎng)；另一方面,各種復(fù)雜、精密的用電設(shè)備不斷普及,人們對(duì)電能質(zhì)量及可靠性的要求越來(lái)越高。上述問(wèn)題的矛盾越來(lái)越突出,這使得電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)電網(wǎng)和配電系統(tǒng)造成的直接危害和可能對(duì)人類生活和生產(chǎn)造成的損失也越來(lái)越大,電能質(zhì)量直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益。而目前我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的研究仍十分落后,有必要大力加強(qiáng)對(duì)提高電能質(zhì)量方法的研究。本文從對(duì)電網(wǎng)諧波的分析入手,以高性能的DSP和

2、IPM智能功率模塊為核心,基于FFT快速傅立葉分析方法和SPWM正弦波脈寬調(diào)制原理,構(gòu)建系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償,以提高電能質(zhì)量。本文系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行采樣,得到的信號(hào)經(jīng)A/D變換后輸入至DSP,由DSP完成FFT變換與諧波的分析處理,得到相關(guān)高次諧波的信息,并產(chǎn)生控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)IPM模塊工作,通過(guò)電力有源濾波器輸出無(wú)功電力與高次諧波補(bǔ)償電壓,對(duì)電網(wǎng)無(wú)功電力與各次諧波進(jìn)行補(bǔ)償,以達(dá)到改善電能質(zhì)量的目的。與此同時(shí),系統(tǒng)還包括

3、了故障保護(hù)子系統(tǒng)以保證安全可靠性,并設(shè)計(jì)了人機(jī)交互界面,實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀況。本文第一章闡述了電能質(zhì)量研究的背景、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。第二章對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)處理和諧波補(bǔ)償?shù)幕驹砗拖嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,在常見(jiàn)方法的基礎(chǔ)上根據(jù)要求提出了針對(duì)本系統(tǒng)的解決方案。第三章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的構(gòu)建給出了具體方案,針對(duì)硬件設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題作出了分析。第四章進(jìn)行了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì),完成系統(tǒng)的各項(xiàng)功能,實(shí)現(xiàn)DSP的信號(hào)采樣處理以及控制量的輸出