有源電力濾波器在低壓配電網(wǎng)中的應用研究.pdf

1、當前，諧波對電力系統(tǒng)造成的污染越來越嚴重，已經(jīng)對電力系統(tǒng)的安全運行構(gòu)成巨大威脅。造成這一現(xiàn)象的原因在于電力電子裝置在各行各業(yè)中的廣泛使用。目前諧波已經(jīng)嚴重影響到電網(wǎng)中用電設(shè)備的正常使用，如果不對電網(wǎng)中的諧波進行治理，那么以后整個電網(wǎng)將有趨于癱瘓的可能。
　　當今諧波補償較好的裝置是有源電力濾波器，它能夠很好的對不斷變化的諧波進行補償。有源電力濾波器的工作原理大致可以描述如下：首先從含有諧波的負載電流中把含有的諧波成分檢測出來，然后

2、控制變流器發(fā)出與諧波電流大小相等相位相反的補償電流，來抵消負載電流中的諧波電流。
　　本文以有源電力濾波器（APF）在低壓配電網(wǎng)中的應用為研究對象，其中諧波檢測和補償電流控制策略為重點研究對象。進行的研究工作有以下幾方面：
　　首先，介紹了諧波的危害，諧波的治理措施，國內(nèi)外諧波治理的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
　　其次，有源電力濾波器的檢測方法至關(guān)重要，因此必須對其檢測原理以及運用的算法做透徹的研究。本文選擇了當前應用最廣泛

3、的 qi-pi檢測法。在電網(wǎng)電源波形畸變的情況下，運用該方法仍能實時準確地檢測出諧波電流。qi-pi檢測法之所以有這種優(yōu)點，是因為該方法是通過鎖相環(huán)來發(fā)生正弦信號，所以它與電網(wǎng)的實際電壓沒有直接關(guān)系。通過仿真驗證了qi-pi檢測法的正確性。
　　再次，有源電力濾波器的控制算法也是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)，因此必須要對其進行深入細致的研究。當前常用的控制算法有各自的優(yōu)缺點，根據(jù)我們所要適用的場合和容量，最終選擇了脈寬矢量調(diào)制技術(shù)（SV

4、PWM）。將檢測環(huán)節(jié)加以改進即增加PI調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，設(shè)定合適的PI參數(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)對直流側(cè)電容電壓的穩(wěn)定控制。通過仿真實驗,可以驗證本文所設(shè)計的有源電力濾波器具有良好的性能。
　　最后，以成功的仿真實驗為基礎(chǔ)，對有源電力濾波器的軟硬件主要部分進行設(shè)計。硬件電路分別設(shè)計了信號檢測與調(diào)理電路、捕獲及鎖相環(huán)（PLL）模塊、驅(qū)動模塊和變流器模塊，運算控制器選用TI公司的TMS320F2812 DSP。軟件設(shè)計分別對系統(tǒng)初始化、捕獲中斷、AD采樣