文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
基于全数字控制的有源滤波器的软件设计
姓名:韩媛媛
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:傅仲文
20070101
河北工业大学硕士学位论文
基于全数字控制的有源滤波器的软件设计
摘要
随着非线性负载在电网应用中的不断增加,给电网造成的谐波污染日益严重,已成为
影响电能质量的重要因素之一。与无源滤波器相比,有源滤波器具有滤波特性好,受电网
阻抗影响小,可同时补偿谐波和无功等优点,所以,有源电力滤波装置作为一项有效措施,
被广泛地研究和应用。
本文首先介绍了谐波产生及其严重的危害性,综述了国内外电力系统谐波抑制技术的
发展概况以及有源电力滤波器在谐波抑制中的应用前景。阐明了以DSP为核心控制芯片的
有源电力滤波器数字控制系统的特点。介绍了有源电力滤波器的结构和工作原理,在瞬时
无功功率理论的基础上设计了谐波电流的检测方案,提出了有源电力滤波器全数字化控制
系统的实施方案,包括信号调理、过零检测、交流采样、锁相和滤波等,同时给出部分程
序框图及程序和程序运行结果。为了进行更加深入的理论分析,本文在MATLAB的SIMULINK
仿真环境下建立了有源电力滤波器系统的仿真模型,并对谐波电流检测方法进行了仿真对
比。同时,重点进行了软件设计,包括数字锁相环、低通滤波器等,程序运行结果取得了
令人满意的效果。
本文以三相并联有源电力滤波器为研究对象,设计了基于DSP芯片的数字化控制方案,
该方案用一片DSP芯片TMS320F2812实现谐波指令电流计算和控制环节。并详细介绍了该控
制方案的软件设计。
从目前国外的研究和使用情况来看,有源电力滤波器具有广阔的应用前景。本题目今
后的重点发展方向是进行实用化研究。
关键词:谐波抑制,有源电力滤波器,瞬时无功功率,锁相环,低通滤波器,数字信号处理器,仿真
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基于全数字控制的有源滤波器的软件设计
SOFTWARE DESIGN OF ACTIVE POWER FILTER
BASED ON DSP
ABSTRACT
With the increasing application of nonlinear loads in work, harmonic pollution
es more and more serious and has been one of the most important factors to impact power
quality. Comparing with the passive filters, active power filters (APF) have many advantages,
for example, good filtering characteristics, immune to work impedance, simultaneous
compensation for harmonic currents and active currents etc., so the APF is widely developed and
used.
The harmonic pollution and its harm are introduced, and a general description about the
development of harmonic elimination in power system and application foreground of Active
Power Filter is given in this paper at first. The advantage of digital control system based on DSP
is also introduced. The principal and structure of Active Power Filter are expatiated. Based on de
theory of instantaneous reactive power, detecting method for high frequency harmonic current is
presented and the diagram of actualization for digital control system is put forward. In this paper,
a full Digital Active Power Filter based on DSP is designed