基于DSP的新型混合有源濾波器SRTHAF研制.pdf

1、電力系統(tǒng)的諧波給社會生產(chǎn)和人們的生活帶來了巨大的危害,近年來,越來越嚴(yán)重的諧波污染已經(jīng)引起了社會各界的廣泛關(guān)注,各種濾波裝置也應(yīng)運(yùn)而生.本論文就是適應(yīng)社會的需要并結(jié)合工廠的實際情況研制出了一種面向冶金企業(yè)的新型濾波裝置——串聯(lián)諧振型混合有源濾波器SRTHAF,該裝置的研制成功也將為有源濾波器在國內(nèi)的早日普及應(yīng)用奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ),為高壓、大中等功率混合型有源濾波器的工程應(yīng)用積累經(jīng)驗.本文首先闡述了諧波的產(chǎn)生及危害,分析了有源濾波器的研究

2、現(xiàn)狀、分類和基本的工作原理,在此基礎(chǔ)上結(jié)合冶金企業(yè)諧波治理的實際情況提出了新型混合有源濾波器SRTHAF,它把有源濾波器和無源濾波器很好的結(jié)合在了一起,并且具有注入式有源濾波器的優(yōu)點,既增大了濾波器的容量又減小了裝置的成本,是一種全新的諧波治理方案.通過對SRTHAF電路結(jié)構(gòu)的分析,得到了SRTHAF的開關(guān)函數(shù)模型,為研究其控制策略提供了理論依據(jù).通過對現(xiàn)有諧波檢測方法的優(yōu)、缺點比較,本文選取了基于瞬時無功功率理論的i<,p>,i<,q

3、>諧波電流檢測算法,并選用DSP(Digital Signal Processor)器件作為SRTHAF的控制平臺,使得該算法具有更強(qiáng)的實時檢測性能,同時對傳統(tǒng)的i<,p>,i<,q>算法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),使其具有更快的處理速度和更強(qiáng)的檢測性能.本文對有源濾波器的控制問題進(jìn)行了深入的研究.傳統(tǒng)的控制方法(如PI控制、滑?？刂埔约巴叫D(zhuǎn)PI控制等)都在算法復(fù)雜性、實時性、快速性、魯棒性以及控制精度等幾方面難以平衡,一般都側(cè)重于強(qiáng)化某些性能

4、,而以犧牲其它性能為代價.因此,本文在分析有源濾波器電壓電流關(guān)系的基礎(chǔ)上提出了模糊PI智能控制方法,實現(xiàn)了模糊控制和傳統(tǒng)的PI控制的有機(jī)結(jié)合,使SRTHAF具有快速的動態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)定的濾波效果,從而進(jìn)一步完善和提高了有源濾波器的控制性能.最后,以冶金企業(yè)輸配電網(wǎng)的諧波治理和無功補(bǔ)償需求為背景,研制了基于DSP的串聯(lián)諧振型混合有源濾波器SRTHAF實驗裝置,詳細(xì)說明了裝置中各部分電路的設(shè)計、元器件的選擇和軟件流程圖.計算和實驗結(jié)果分析表