基于TMS320F2812的有源電力濾波器研究.pdf

1、伴隨著電力電子技術(shù)的突飛猛進和電力電子裝置日益廣泛的應用，電力電子裝置在帶來方便、高效和巨大利益的同時，由于其非線性、沖擊性和不平衡用電特性，對公用電網(wǎng)注入了大量的諧波和無功功率，電能質(zhì)量有明顯惡化的趨勢，已嚴重危害到了電網(wǎng)和用電設備的安全與正常運行。本課題旨在設計出一套能夠運用于三相電網(wǎng)的有源電力濾波裝置。
　　 論文首先闡述了濾波器的三種主要類型：高功率因數(shù)變流器，無源濾波器和有源電力濾波器，介紹了其優(yōu)缺點和目前的研究熱點。

2、根據(jù)并聯(lián)型有源電力濾波器的基本原理總結(jié)出了本課題研究目標和內(nèi)容。
　　 介紹了有源電力濾波器關(guān)鍵技術(shù)，即諧波檢測技術(shù)和逆變器控制技術(shù)。通過分析各種方法的優(yōu)缺點，確定采用瞬時無功功率理論實現(xiàn)諧波的實時檢測，采用雙滯環(huán)電壓空間矢量技術(shù)實現(xiàn)逆變器的控制，并對兩種技術(shù)進行了詳細的介紹。
　　 其次，通過分析有源電力濾波器的數(shù)學模型，給出了主電路各個器件的選擇方法，確定了電容值及電壓值、電感值、開關(guān)器件的要求、低通濾波器及其截止頻

3、率和直流側(cè)電壓控制策略。建立了MATLAB仿真模型，給出了仿真參數(shù)和仿真條件，并對系統(tǒng)進行了仿真。仿真結(jié)果顯示，各仿真模塊能夠完成模塊功能，整個系統(tǒng)能夠完成濾波任務。
　　 在正確仿真的基礎(chǔ)上，采用模塊化思想設計了硬件電路的各個功能模塊，包括信號檢測模塊，控制模塊，變流器及其驅(qū)動模塊和保護模塊，并進行了實驗。實驗結(jié)果證明：信號檢測模塊能夠真實準確地將模擬信號轉(zhuǎn)變成DSP所能接受的信號；控制模塊能夠根據(jù)軟件算法輸出正確的波形；變流

4、器及其驅(qū)動模塊能夠正常工作；保護模塊也能可靠地反映故障狀況并按照指令動作。由此可見，整個測控系統(tǒng)硬件電路設計正確，能夠保證濾波系統(tǒng)的安全可靠的運行。
　　 最后，在硬件電路的基礎(chǔ)上，設計并調(diào)試了基于DSP芯片TMS320F2812的C語言程序，包括初始化程序、捕獲程序、主程序(AD采樣、諧波算法和直流電壓PI控制)，PWM控制信號程序和故障處理程序，實現(xiàn)了諧波電流的精確檢測。實驗結(jié)果與相應理論分析，仿真結(jié)果相吻合，為進一步的有源