長(zhǎng)鋼四區(qū)供電系統(tǒng)諧波治理研究.pdf

1、電弧爐、軋制機(jī)械、大功率整流設(shè)備等非線性諧波源負(fù)載產(chǎn)生大量的高次諧波，不僅造成電網(wǎng)嚴(yán)重的諧波污染，而且也威脅負(fù)載及供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，諧波補(bǔ)償?shù)难芯恳苍絹碓绞艿酱蠹业闹匾?。早期諧波補(bǔ)償采用無源濾波器（LC濾波器），但由于設(shè)計(jì)原理及濾波方式本身固有的缺陷，不能達(dá)到完善、隨機(jī)治理的目的，有源濾波器可以克服無源濾波的不足但其容量不大。隨著大功率電力電子器件的出現(xiàn)，有源電力濾波器的實(shí)現(xiàn)成為可能。對(duì)系統(tǒng)電流進(jìn)行檢測(cè)求出補(bǔ)償信號(hào)是實(shí)現(xiàn)有源電力濾波的

2、必備條件。本文在充分分析比較了各種有源電力濾波器與LC濾波器混合使用方式的基礎(chǔ)上，選擇并聯(lián)型有源電力濾波器與LC濾波器混合使用方式。并采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）實(shí)現(xiàn)從采集的電源信號(hào)中分析出諧波補(bǔ)償信號(hào)，并將此信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出，作為有源電力濾波器的控制信號(hào)，使有源電力濾波成為可能。 諧波補(bǔ)償信號(hào)的硬件電路主要采用DSP器件TMS320C5410，模擬接口電路TLC320AD50C以及信號(hào)調(diào)整電路組成。算法實(shí)現(xiàn)為根據(jù)傅立葉三

3、角級(jí)數(shù)求出總信號(hào)與基波及直流分量的差值作為補(bǔ)償信號(hào)。TMS320C5410內(nèi)部所集成的模擬鎖相環(huán)能減少交流電頻率變化對(duì)測(cè)量精度的影響，使輸入信號(hào)在較寬頻率范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)測(cè)量精度影響很??；TLC320AD50C內(nèi)部集成有16位ADC及DAC通道，該器件同時(shí)還在DAC之前有一個(gè)內(nèi)插濾波器可以保證輸出信號(hào)平滑，而在ADC的后面有一個(gè)抽取濾波器以提高輸入信號(hào)的信噪比。對(duì)50Hz的工頻信號(hào)在一個(gè)周期（20ms）內(nèi)采樣64點(diǎn)，當(dāng)TMS320C541

4、0用鎖相環(huán)倍頻為100MHz時(shí)，CCS（DSP集成開發(fā)環(huán)境）采用傅立葉三角級(jí)數(shù)計(jì)算求出補(bǔ)償信號(hào)的大致指令周期數(shù)為875500，時(shí)間為8.8ms，完全滿足在一個(gè)工頻周期（50Hz）內(nèi)完成補(bǔ)償信號(hào)的實(shí)現(xiàn)。在研制的過程中，采用CCS對(duì)算法程序進(jìn)行開發(fā)、調(diào)試、下載，并分別在計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)板開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行仿真及實(shí)際運(yùn)行。完成了對(duì)實(shí)際波形補(bǔ)償信號(hào)的實(shí)現(xiàn)，波形測(cè)試驗(yàn)證了研究結(jié)果的正確性。該結(jié)果滿足電力系統(tǒng)諧波補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間和精度的要求，能夠用前一個(gè)周期的諧波