本文關鍵詞：基于DSP控制的三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電力電子技術的不斷發(fā)展,應用日益廣泛的電力電子裝置使電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴重,大量的諧波電流和沖擊性無功功率導致電網(wǎng)電壓和電流產(chǎn)生嚴重的畸變,對電力系統(tǒng)造成了嚴重的影響。有源電力濾波器(Active Power Filter)是一種新型的電力電子裝置,它能夠動態(tài)抑制諧波和補償無功。與無源濾波器相比能對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償,是目前廣泛應用于電力系統(tǒng)中諧波補償?shù)囊环N裝置。 有源電力濾波器是一種強耦合、時變非線性系統(tǒng),在控制方面較為復雜。本文主要研究的是并聯(lián)型有源電力濾波器控制系統(tǒng)的工程設計及實現(xiàn),主要包括控制方法的研究、諧波電流檢測的方法、空間矢量策略的實現(xiàn)、硬件部分的設計及樣機的研制。 本文首先介紹了諧波的產(chǎn)生及危害、諧波抑制的方法及有源電力濾波器的發(fā)展、分類及基本的工作原理。針對目前應用最多的三相三線制電壓型有源電力濾波器進行研究,將該系統(tǒng)中的三相靜止坐標下a-b-c的數(shù)學模型轉(zhuǎn)換成同步坐標下的d-q數(shù)學模型,便于設計控制系統(tǒng)。 其次介紹了基于瞬時無功功率理論p-q諧波電流檢測法和基于瞬時無功功率理論諧波電流檢測ip-ip法,并對兩種檢測方法進行了比較研究。由于有源電力濾波器是一種高度耦合的系統(tǒng),因此采用了基于電網(wǎng)電壓前饋解耦的雙閉環(huán)PI控制策略,對其在旋轉(zhuǎn)d-q坐標系下的數(shù)學模型進行了解耦。結(jié)合交流電機控制理論中的矢量控制,給出了三相三線制有源電力濾波器的空間矢量控制,詳細分析了其實現(xiàn)的過程,并通過搭建MATLAB/simulink仿真模型,驗證了有源電力濾波器控制方法的可行性和有效性。同時,對于整個系統(tǒng)進行了仿真,仿真結(jié)果表明該裝置能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中的諧波及無功功率進行補償,使電網(wǎng)的功率因數(shù)有了大幅度的提高。 最后在前面的理論和仿真的基礎上設計了一臺基于DSP控制的三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器樣機,并對其進行了調(diào)試。通過研究實驗也說明本文所研制的有源電力濾波器能夠很好的補償諧波和無功電流。
【關鍵詞】：有源電力濾波器 諧波檢測方法 空間矢量控制 DSP MATLAB仿真
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TN713.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 電力系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生11-12
• 1.2 電力諧波的危害12-13
• 1.3 電力系統(tǒng)諧波抑制的措施13-19
• 1.3.1 無源濾波器(LC濾波器)14-15
• 1.3.2 有源電力濾波器(Active Power Filter)15-19
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 并聯(lián)型有源電力濾波器的主電路結(jié)構(gòu)及數(shù)學模型21-28
• 2.1 并聯(lián)型有源電力濾波器的基本工作原理21-22
• 2.1.1 并聯(lián)型有源電力濾波器系統(tǒng)基本構(gòu)成21
• 2.1.2 并聯(lián)型有源電力濾波器原理分析21-22
• 2.2 并聯(lián)型有源電力濾波器的主電路結(jié)構(gòu)22-23
• 2.3 并聯(lián)型有源電力濾波器的一般數(shù)學模型23-25
• 2.4 d-q數(shù)學坐標系下并聯(lián)型有源電力濾波器模型25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 三相并聯(lián)型有源電力濾波器諧波檢測28-41
• 3.1 引言28-29
• 3.2 三相電路瞬時無功功率理論29-31
• 3.3 基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測法31-34
• 3.3.1 p-g諧波檢測法31-32
• 3.3.2 i_p-i_q諧波檢測法32-34
• 3.4 仿真分析34-40
• 3.4.1 實驗仿真模型的建立34-35
• 3.4.2 不同條件下的實驗仿真分析35-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 三相并聯(lián)型有源電力濾波器控制系統(tǒng)的研究41-64
• 4.1 常用控制策略概述41-44
• 4.1.1 PI控制方式41-42
• 4.1.2 滯環(huán)電流比較方式42
• 4.1.3 三角波比較方式42-43
• 4.1.4 滑�？刂�43
• 4.1.5 單周控制43
• 4.1.6 無差拍控制43-44
• 4.1.7 預測電流控制44
• 4.2 d-q軸解耦控制44-47
• 4.2.1 電流內(nèi)環(huán)PI調(diào)節(jié)44-45
• 4.2.2 電壓外環(huán)PI調(diào)節(jié)45-47
• 4.3 空間矢量PWM調(diào)制(SVPWM)47-58
• 4.3.1 SVPWM的基本原理48-50
• 4.3.2 SVPWM的控制算法50-56
• 4.3.3 SVPWM仿真模型的搭建56-58
• 4.4 系統(tǒng)仿真58-63
• 4.4.1 系統(tǒng)仿真模型的搭建58
• 4.4.2 系統(tǒng)仿真波形及分析58-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 基于DSP控制的有源電力濾波器的設計64-80
• 5.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計64-75
• 5.1.1 主電路設計66-69
• 5.1.2 控制電路設計69-73
• 5.1.3 驅(qū)動保護電路設計73-75
• 5.2 軟件系統(tǒng)設計75-79
• 5.2.1 主程序設計75-76
• 5.2.2 中斷程序設計76-78
• 5.2.3 子程序設計78-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 第六章 有源電力濾波器的實驗研究80-86
• 6.1 硬件電路的調(diào)試80-82
• 6.1.1 輔助供電電源調(diào)試80
• 6.1.2 過零檢測信號調(diào)試80-81
• 6.1.3 電壓、電流的檢測調(diào)試81-82
• 6.1.4 驅(qū)動電路信號調(diào)試82
• 6.2 軟件調(diào)試82-84
• 6.3 實驗波形與分析84-85
• 6.4 本章小結(jié)85-86
• 結(jié)論86-87
• 1 論文總結(jié)86
• 2 展望86-87
• 參考文獻87-90
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果90-91
• 致謝91-92
• 答辯委員會對論文的評定意見92

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于DSP控制的三相三線制并聯(lián)型有源電力濾波器的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320530