基于DSP的諧波抑制和無功補(bǔ)償裝置的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)今港口電力系統(tǒng)中，隨著以電力電子裝置為代表的各種非線性元件的大量使用，電網(wǎng)中的諧波和無功功率污染問題日益嚴(yán)重，不僅降低了電能質(zhì)量，還威脅著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備，甚至造成電力系統(tǒng)事故，所以諧波抑制和無功補(bǔ)償技術(shù)日益引起人們的關(guān)注，傳統(tǒng)補(bǔ)償技術(shù)由于主控制器運(yùn)算能力的限制，難以對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)進(jìn)行有效分析，影響了補(bǔ)償效果。自20世紀(jì)80年代初DSP芯片誕生以來，其性能和開發(fā)手段不斷提高，DSP芯片已在通信、信號(hào)與信息處理、自

2、動(dòng)控制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，完全可以滿足電力系統(tǒng)信號(hào)處理的要求。 文章針對(duì)港口電力系統(tǒng)中諧波抑制和無功補(bǔ)償裝置發(fā)展的現(xiàn)狀，通過分析諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)脑恚Y(jié)合國內(nèi)外的研究成果，比較了目前幾種流行的補(bǔ)償方式，根據(jù)實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的原則，提出了一種基于TI(德州儀器)公司的TMS320LF2407A芯片為主控制器構(gòu)成的濾波無功補(bǔ)償裝置，對(duì)電網(wǎng)中的諧波和無功狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 為了對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，該裝置利用MAX2

3、93芯片對(duì)變壓器二次側(cè)的輸入信號(hào)進(jìn)行抗混疊濾波，再由MAX125芯片和CD4046芯片共同完成信號(hào)的鎖相和同步采樣工作，得到電壓、電流的瞬時(shí)值。通過DSP芯片進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)運(yùn)算和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電壓、電流的有效值、32次以內(nèi)諧波含量、功率因數(shù)等參數(shù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確測(cè)量，根據(jù)測(cè)量信號(hào)同預(yù)先設(shè)定的投切判據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)時(shí)觸發(fā)晶閘管電路。從而實(shí)現(xiàn)濾波無功補(bǔ)償器的快速、無弧、無沖擊投切，以達(dá)到諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)哪康?，在理論研究的基礎(chǔ)上