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(jìn)和電力電子裝置日益廣泛的應(yīng)用，電力電子裝置在帶來(lái)方便、高效和巨大利益的同時(shí)，由于其非線性、沖擊性和不平衡用電特性，對(duì)公用電網(wǎng)注入了大量的諧波和無(wú)功功率，電能質(zhì)量有明顯惡化的趨勢(shì)，已嚴(yán)重危害到了電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全與正常運(yùn)行。本課題旨在設(shè)計(jì)出一套能夠運(yùn)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(wú)源濾波器和有源電力濾波器，介紹了其優(yōu)缺點(diǎn)和目前的研究熱點(diǎn)。

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(biāo)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(cè)技術(shù)和逆變器控制技術(shù)。通過(guò)分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，確定采用瞬時(shí)無(wú)功功率理論實(shí)現(xiàn)諧波的實(shí)時(shí)檢測(cè)，采用雙滯環(huán)電壓空間矢量技術(shù)實(shí)現(xiàn)逆變器的控制，并對(duì)兩種技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
　　 其次，通過(guò)分析有源電力濾波器的數(shù)學(xué)模型，給出了主電路各個(gè)器件的選擇方法，確定了電容值及電壓值、電感值、開(kāi)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(gè)系統(tǒng)能夠完成濾波任務(wù)。
　　 在正確仿真的基礎(chǔ)上，采用模塊化思想設(shè)計(jì)了硬件電路的各個(gè)功能模塊，包括信號(hào)檢測(cè)模塊，控制模塊，變流器及其驅(qū)動(dòng)模塊和保護(hù)模塊，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：信號(hào)檢測(cè)模塊能夠真實(shí)準(zhǔn)確地將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成DSP所能接受的信號(hào)；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(dòng)模塊能夠正常工作；保護(hù)模塊也能可靠地反映故障狀況并按照指令動(dòng)作。由此可見(jiàn)，整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)正確，能夠保證濾波系統(tǒng)的安全可靠的運(yùn)行。
　　 最后，在硬件電路的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并調(diào)試了基于DSP芯片TMS320F2812的C語(yǔ)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(hào)程序和故障處理程序，實(shí)現(xiàn)了諧波電流的精確檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與相應(yīng)理論分析，仿真結(jié)果相吻合，為進(jìn)一步的有源