APF數(shù)字鎖相環(huán)及檢測電路的研究.pdf

1、隨著電力電子裝置在工業(yè)和生活等多方面的廣泛應(yīng)用，其所帶來的公共電網(wǎng)的諧波污染也日趨嚴(yán)重。有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)被公認(rèn)為是電力系統(tǒng)諧波污染治理和無功補償最有效的手段之一。但在國內(nèi)APF還沒達(dá)到成熟應(yīng)用階段，還有很多問題需要進一步研究和改善。為此，本文對APF諧波檢測系統(tǒng)進行了研究，這些研究工作對APF產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用有著重要意義。
　　本文首先介紹了常見的諧波治理策略，闡述了有源電力濾波器作

2、為諧波治理和無功補償裝置的優(yōu)越性和可靠性，總結(jié)數(shù)字鎖相環(huán)在諧波檢測中的應(yīng)用前景。然后主要針對諧波檢測算法，數(shù)字鎖相環(huán)的參數(shù)及動態(tài)性能，采樣控制幾個方面做了深入分析。
　　在分析了傳統(tǒng)的傅立葉和改進的傅里葉級數(shù)法、Fryze時域法、基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測法等常用的諧波檢測算法，并對比了它們優(yōu)點和缺點后。針對三相三線制電路，詳細(xì)研究了p-q和ip-iq兩種諧波電流檢測方法，并在MATLAB中搭建了仿真模型進行驗證。基于ip

3、-iq算法檢測速度快、不受電壓畸變影響等優(yōu)點，本文選取ip-iq算法作為項目的諧波檢測方法。
　　此外本文深入研究了鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)及工作原理，對傳統(tǒng)鎖相環(huán)和數(shù)字鎖相環(huán)的優(yōu)缺點做了比較分析?；跀?shù)字鎖相環(huán)無零點和溫度漂移、抗干擾能力強、濾波特性好等優(yōu)點，提出用數(shù)字鎖相環(huán)實現(xiàn)AD采樣控制。設(shè)計了基于FPGA的全數(shù)字鎖相環(huán)，并給出了仿真波形。
　　本文還在詳細(xì)分析并聯(lián)型APF結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了諧波檢測系統(tǒng)的總體實施方案。AP