有源電力濾波器的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)研究
本文關鍵詞:有源電力濾波器的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著電力系統(tǒng)負荷的不斷增加,尤其是電力電子非線性裝置的大量應用,電網(wǎng)中的電能質(zhì)量被嚴重污染,對用電設備和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行都造成了威脅,直接影響到國民經(jīng)濟的發(fā)展。因此,電能質(zhì)量監(jiān)測和電能質(zhì)量治理工作具有重要的意義。有源電力濾波器是改善電能質(zhì)量最有效的途徑之一,實時監(jiān)測電網(wǎng)電能質(zhì)量可以在線分析系統(tǒng)、檢測治理效果,兩者相輔相成,缺一不可。圍繞改善電能質(zhì)量這一目的,本文主要在有源電力濾波器諧波治理和電能質(zhì)量監(jiān)測方面展開了以下工作。首先描述了課題研究的背景和意義,簡要介紹了電能質(zhì)量監(jiān)測和有源電力濾波技術(shù)的研究現(xiàn)狀,闡述了有源濾波器補償系統(tǒng)的關鍵技術(shù)問題,對電能質(zhì)量中的參數(shù)檢測原理進行了分析。有源電力濾波器的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的設計包括硬件和軟件部分。硬件部分采用雙DSP結(jié)構(gòu),主DSP芯片主要負責實現(xiàn)信號的采集,諧波電流計算、電能質(zhì)量參數(shù)的計算及與上位機通訊;從DSP芯片完成補償電流的產(chǎn)生、PWM信號輸出、母線電壓控制等。硬件電路還包括采樣電路、驅(qū)動電路及上位機,其中采樣電路由信號調(diào)理電路和AD采樣電路組成,上位機由通訊接口電路和液晶顯示電路組成。根據(jù)控制系統(tǒng)的硬件設計,確定了軟件實現(xiàn)方案,給出了主程序、補償電流產(chǎn)生子程序、電能質(zhì)量參數(shù)計算程序和雙DSP通信子程序的設計流程圖。最后在實際工程應用中分析了有源電力濾波器的諧波治理效果和電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測結(jié)果,驗證了系統(tǒng)中諧波檢測算法、電流補償策略、直流母線電壓控制及電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測的可行性。
【關鍵詞】:電能質(zhì)量 有源電力濾波器 監(jiān)控 雙DSP
【學位授予單位】:安徽工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN713.8;TP277
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 選題的背景及意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 電能質(zhì)量監(jiān)測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 有源濾波器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 本文研究內(nèi)容11-12
- 1.4 本章小結(jié)12-13
- 第二章 有源電力濾波器的控制技術(shù)13-28
- 2.1 有源電力濾波器簡介13-15
- 2.1.1 有源電力濾波器的基本原理13-14
- 2.1.2 諧波電流檢測方式14-15
- 2.2 有源電力濾波器的諧波電流檢測方法15-18
- 2.3 有源電力濾波器的補償電流控制策略18-20
- 2.3.1 滯環(huán)比較補償電流控制方法18
- 2.3.2 系統(tǒng)仿真18-20
- 2.4 有源電力濾波器的母線電壓PI調(diào)節(jié)20-26
- 2.4.1 母線電壓控制原理20-22
- 2.4.2 直流母線電壓PI控制22-23
- 2.4.3 直流母線電壓模糊PI復合控制23-25
- 2.4.5 PI控制與模糊PI控制仿真分析25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-28
- 第三章 電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測原理分析28-33
- 3.1 監(jiān)測標準28
- 3.2 檢測算法28-32
- 3.2.1 三相電壓電流有效值檢測28-29
- 3.2.2 諧波檢測29-31
- 3.2.3 功率檢測31-32
- 3.2.4 電網(wǎng)頻率的檢測32
- 3.3 本章小結(jié)32-33
- 第四章 基于雙DSP的監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計33-49
- 4.1 采樣電路34-41
- 4.1.1 電量輸入及信號調(diào)理電路34-36
- 4.1.2 信號調(diào)理電路濾波器的設計36-38
- 4.1.3 AD采樣芯片與DSP的通信38-41
- 4.2 DSP控制電路41-44
- 4.2.1 DSP控制電路的結(jié)構(gòu)41-42
- 4.2.2 雙DSP和雙口RAM的接口電路42
- 4.2.3 TMS320F2812電源電路42-43
- 4.2.4 計時和JTAG接口電路43-44
- 4.3 驅(qū)動電路44-46
- 4.4 上位機46-48
- 4.4.1 RS232通訊接口電路46-47
- 4.4.2 液晶顯示電路47-48
- 4.5 本章小結(jié)48-49
- 第五章 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計49-58
- 5.1 CCS開發(fā)流程及軟件功能簡介49
- 5.2 系統(tǒng)軟件設計49-57
- 5.2.1 初始化程序49-50
- 5.2.2 主程序50-51
- 5.2.3 諧波電流算法程序51-53
- 5.2.4 補償電流產(chǎn)生子程序53
- 5.2.5 電能參數(shù)處理程序53-56
- 5.2.6 雙DSP通信子程序56-57
- 5.3 本章小結(jié)57-58
- 第六章 APF監(jiān)控系統(tǒng)實驗結(jié)果58-63
- 6.1 實驗系統(tǒng)58-59
- 6.2 監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果59-62
- 6.2.1 電壓過零檢測電路測試結(jié)果59
- 6.2.2 有源濾波器補償諧波實驗結(jié)果59-61
- 6.2.3 監(jiān)測部分實驗結(jié)果61-62
- 6.3 本章小結(jié)62-63
- 總結(jié)與展望63-65
- 參考文獻65-67
- 插圖清單67-69
- 表格清單69-70
- 在校研究成果70-71
- 致謝71
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