電力電子濾波器的硬件設(shè)計(jì)與控制方法研究.pdf

1、伴隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和電力電子裝置的廣泛使用,電力電子裝置在帶來(lái)方便、高效和利益的同時(shí),由于其非線性、沖擊性和不平衡用電特性,對(duì)電網(wǎng)注入了大量的諧波和無(wú)功功率,電網(wǎng)的諧波污染日益嚴(yán)重,已危害到電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全運(yùn)行。本課題旨在設(shè)計(jì)一臺(tái)能運(yùn)用于三相電網(wǎng)的電力電子濾波器的實(shí)驗(yàn)裝置。論文首先闡述了諧波對(duì)電網(wǎng)和用電設(shè)備的危害,指出電力電子濾波器作為綜合治理電網(wǎng)污染的最有效手段,有著廣闊的應(yīng)用前景。介紹了電力電子濾波器的發(fā)展概況及現(xiàn)狀。對(duì)電

2、力電子濾波器從不同的方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單分類(lèi)。其次介紹了電力電子濾波器相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),有諧波電流檢測(cè)技術(shù)、變流器控制技術(shù)和主電路直流電容電壓控制等技術(shù)。選擇使用廣泛的并聯(lián)電壓型電力電子濾波器作為研究對(duì)象。在深入分析了帶諧波電流檢測(cè)方案的基礎(chǔ)上,提出了一種無(wú)諧波電流檢測(cè)的方案。接著對(duì)電力電子濾波器的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),給出了主電路和各個(gè)器件的選擇方法,確定了開(kāi)關(guān)器件、主電路的容量、直流側(cè)電容、電壓和交流側(cè)電感。建立了MATLAB仿真模型,給出了仿真

3、參數(shù),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果顯示,系統(tǒng)能夠完成濾波任務(wù)。然后在仿真的基礎(chǔ)上,分模塊的設(shè)計(jì)了硬件電路。包括信號(hào)檢測(cè)模塊、控制模塊、主電路和驅(qū)動(dòng)模塊和保護(hù)電路模塊。信號(hào)檢測(cè)模塊負(fù)責(zé)檢測(cè)電流電壓信號(hào)并進(jìn)行調(diào)理,再給控制模塊的A/D端口;控制模塊使用TI公司的TMS320F2812作為控制芯片,通過(guò)軟件算法來(lái)產(chǎn)生正確的PWM波形;控制模塊產(chǎn)生的控制波通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路放大,使其能夠驅(qū)動(dòng)主電路上的IGBT,同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)兩邊進(jìn)行有效的電氣隔離。保護(hù)