三相四線制并聯(lián)型有源濾波器物理模擬裝置的研制.pdf

1、電力電子技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)的諧波污染問題日益嚴(yán)重?；陔娏﹄娮娱_關(guān)器件的并聯(lián)型有源濾波器（Active Power Filter，APF）是實(shí)現(xiàn)諧波動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)挠行侄沃?。通過合適的控制，APF 還可以實(shí)現(xiàn)無功功率、電壓閃變和不對(duì)稱分量補(bǔ)償?shù)裙δ?，并具有補(bǔ)償效果不受電網(wǎng)阻抗、頻率等參數(shù)變化影響的優(yōu)點(diǎn)。 本文首先對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)中諧波的產(chǎn)生、危害及治理措施進(jìn)行了介紹，綜述了APF的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)論述了并聯(lián)型AP

2、F的相關(guān)理論，包括APF的基本原理、主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基于瞬時(shí)無功功率原理的ip-iq 諧波電流檢測(cè)法，以及補(bǔ)償電流的跟蹤控制策略。在此基礎(chǔ)上，以IPM模塊PM200DSA120為開關(guān)元件、工業(yè)控制機(jī)＋雙DSP為控制系統(tǒng)核心，基于福建省電力試驗(yàn)研究院的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)（Real TimeDigital Simulator，RTDS）設(shè)備，研制了一種與RTDS 互聯(lián)、自帶諧波污染源的APF物理模擬裝置。 本文主要研究工作包括：第一，

3、提出了主電路參數(shù)、裝置硬件和控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)了以工業(yè)控制機(jī)為上位機(jī)，以DPS2812Mv2 控制板和VC33PS采集板為下位機(jī)的控制系統(tǒng)；通過開關(guān)切換，本裝置可以方便地運(yùn)行于單相或三相四線模式；構(gòu)建了以三相整流器帶阻感負(fù)載的模擬諧波源；以MATLAB6.5為平臺(tái)建立了并聯(lián)型APF的數(shù)字仿真模型，并進(jìn)行仿真分析。第二，基于軟件Protel99SE，設(shè)計(jì)了APF控制系統(tǒng)及其周邊電路的硬件電路板。第三，開發(fā)了裝置下位機(jī)控制系

4、統(tǒng)軟件和上位機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)軟件：以CCS2000軟件為平臺(tái)編寫了DPS2812Mv2為核心的下位機(jī)控制程序，以VC6.0軟件為平臺(tái)編寫了上位機(jī)界面監(jiān)控程序；實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)修改裝置運(yùn)行PI 參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置運(yùn)行狀態(tài)和信號(hào)錄波等功能。第四，對(duì)APF模擬裝置進(jìn)行了諧波和無功補(bǔ)償、負(fù)載突變響應(yīng)及與RTDS 互聯(lián)等實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了一些重要結(jié)論。 本文工作為更深入研究APF 及其控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為實(shí)際APF 裝置的工程設(shè)計(jì)、設(shè)