基于FPGA+DSP的三相四線制并聯(lián)有源電力濾波器的研究.pdf

1、目前，電力電子裝置在生產(chǎn)和生活中被廣泛應(yīng)用，這些設(shè)備的電能變換作用使得電力系統(tǒng)的諧波問題日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量日益惡化，將給電網(wǎng)造成嚴(yán)重的影響。因此諧波抑制和無功補償越來越受到重視，隨著電力電子器件的快速發(fā)展和電流控制理論的成熟應(yīng)用，使得有源電力濾波器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和研究，并且諧波及無功的動態(tài)補償性能逐漸提高。本文主要系統(tǒng)地研究四橋臂三相四線制有源電力濾波器的主電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計、諧波電流檢測和電流跟蹤控制策略。
　　首先在諧波檢測

2、方面，根據(jù)三相四線制系統(tǒng)帶不對稱負載，不平衡負載電流中含有諧波電流，零序電流，無功電流等成分。根據(jù)APF補償目的，詳細分析了基于瞬時無功功率理論的ip-iq-i0法，此方法不僅能對對稱的負載諧波電流檢測，而且能對不對稱負載諧波電流檢測。在諧波檢測算法中，為避免電網(wǎng)電壓畸變擾動造成的不良影響，本文設(shè)計了三相鎖相環(huán)技術(shù)；為提高檢測精度和動態(tài)響應(yīng)，對檢測環(huán)節(jié)中低通濾波器進行了設(shè)計。
　　其次，本文對三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器的主電路

3、拓撲分析其工作原理并建立數(shù)學(xué)模型，分別建立靜止三相abc坐標(biāo)系，靜止三相αβ0坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)dq0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。為了精確補償諧波及無功，控制策略最為關(guān)鍵，控制策略包括直流側(cè)電壓的穩(wěn)定控制方法和電流跟蹤指令的控制方法。根據(jù)系統(tǒng)能量流動關(guān)系，直流側(cè)電壓控制采用PI調(diào)節(jié)器并設(shè)計控制器參數(shù)；根據(jù)諧波電流的周期性，補償電流跟蹤方法采用重復(fù)控制器在有源電力濾波器中兩種不同的控制策略，并且給出仿真分析和實驗結(jié)果。
　　三相四橋臂有源電力濾波