随着电力电子技术的迅猛发展,电力系统中非线性负荷大量增加,各种非线性和时变性电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源的应用越来越广泛,由此带来的谐波和无功问题日益严重。本文主要介绍基于DSP并联有源电力滤波器的研究。 【基于DSP并联有源电力滤波器的研究】 随着电力电子技术的发展,非线性负荷在电力系统中不断增加,导致谐波和无功问题日益严重。有源电力滤波器(APF)作为一种有效的解决方案,可以抑制谐波、补偿无功,改善电网质量。本文主要探讨基于数字信号处理器(DSP)的并联型有源电力滤波器的设计与应用。 1. 工作原理 有源电力滤波器系统主要由两部分组成:指令电流运算电路和补偿电流发生电路。指令电流运算电路负责检测谐波和无功电流,并计算出补偿指令。补偿电流发生电路则根据指令生成补偿电流,与负载电流中的谐波和无功成分相抵消,实现电网电流的净化。这个过程通过实时检测电网电压和电流,利用PWM变流器产生逆变电流,确保补偿电流与目标谐波和无功电流相等但相位相反,从而实现谐波抑制和无功补偿。 2. 硬件电路设计 硬件电路包括DSP控制芯片、D/A和A/D转换器、采样周期信号发生器、电流检测调理电路、三角波比较电路、驱动电路以及直流侧电压控制与均压电路。DSP负责运算指令电流,电流和电压传感器用于检测负载和直流侧状态,驱动电路则根据DSP产生的PWM信号控制主电路的开关器件,以跟踪指令电流。 3. 软件设计 软件设计的关键在于保证实时性和精度。系统在一个采样周期内完成数据采集、谐波和无功电流计算以及PWM信号生成。主程序、A/D转换子程序、谐波和无功电流计算子程序、PWM输出子程序和串行通信子程序协同工作,确保整个系统高效运行。 4. 实验结果与分析 实验结果表明,所设计的基于DSP的并联型有源电力滤波器能有效补偿谐波和无功电流。补偿前后的电流波形和频谱对比显示,加入APF后,电源电流波形显著改善,谐波畸变率大幅降低,验证了设计的正确性和算法的有效性。 5. 结论 本文通过深入研究并联有源电力滤波器的原理、硬件设计和软件控制,证实了基于DSP的APF在抑制谐波和补偿无功方面的优秀性能。这种滤波器克服了传统无源电力滤波器的局限,具有高度可控性和快速响应性,对于保障电力系统的稳定性和提高能源效率具有重要意义。未来的研究可以进一步优化硬件设计,提升控制策略的智能化水平,以适应更复杂的电力系统环境。
2025-08-01 15:45:16 215KB DSP并联 有源电力滤波器 电子竞赛
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针对并联有源电力滤波器并网接口LCL滤波器存在谐振峰,易使系统发散的问题,利用增加系统阻尼的方式对滤波器进行改进.研究分析有源阻尼方式优于无源阻尼方式,提出电容电流内环反馈、电容电压内环反馈以及电感电流内环反馈三种双闭环控制模型.通过伯德图法、根轨迹法确定系统的稳定性以及稳定范围,并确定最佳增阻尼.研究结果表明:该方法可有效抑制谐振峰,且稳定性好、成本低、效率高.
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文章介绍了三相四线制并联有源电力滤波器的基本原理和结构,对基于瞬时无功理论的d-q算法在三相三线制系统中的应用进行了讨论,指出d-q算法能够推广到三相四线制系统中,且在进行指令电流计算时无需对零序电流进行分离;分析了主电路的结构及参数的选取,并利用Matlab/SIMULINK搭建系统仿真模型对该模型进行仿真分析。理论分析和仿真结果表明,所设计的有源滤波器能很好地从电网电流中提取出谐波信号,并通过逆变电路补偿电网中的谐波电流和中线电流。
2023-04-05 09:43:13 280KB 自然科学 论文
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基于pq理论的三相并联有源电力滤波器simulink仿真
2023-04-04 16:14:53 56KB pq理论 有源电力滤波器 simulink仿真
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内容概要:缓解单相系统上的谐波电流。它还补偿无功功率。 这与三相并联有源电力滤波器相同。它以单相负载电压和电流为输入,通过延迟块(延迟1/150秒,对于50Hz系统为2*pi/3滞后)为其他两相生成信号。然后计算补偿电流,但只注入第一相电流。 适用人群:Matlab编程人员或者相关研究人员 关键词:Matlab、算法、源代码
2022-06-17 11:05:43 32KB matlab
它解决了电力系统中的谐波电流问题。 它还补偿无功功率并平衡三相负载(如果负载不平衡)。 它使用克拉克变换计算 p0、p 和 q 的值,过滤掉 p 的常数部分,从而找到 p0、p 和 q 的补偿部分。 然后,通过逆克拉克变换计算补偿电流。 补偿电流通过三相逆变器使用磁滞带电流控制(HBCC)方法注入网络。 这样,负载的谐波和无功分量就由该并联有源电力滤波器提供。另外,补偿 p0 意味着平衡三相负载。
2021-11-19 21:33:03 35KB matlab
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解决了电力系统谐波电流的问题。 它还可以补偿无功功率并平衡三相负载(如果负载不平衡)。它测量负载电流,然后转换为dq0坐标系。 d 轴的初始位置是这样选择的,即电流的有效部分由 d 轴给出。 应注入负载电流的 d 轴和 q 轴分量的振荡部分以去除谐波。 应注入 q 轴分量的非振荡部分以补偿无功功率。 应注入零序分量以平衡负载。 这样,在dq0坐标系中计算出应该注入的电流。 它被转换为abc坐标系。 该电流为参考补偿电流。 补偿电流通过三相逆变器使用磁滞带电流控制(HBCC)方法注入网络。 这样,负载的谐波和无功分量就由该并联有源电力滤波器提供。
2021-10-21 17:38:44 39KB matlab
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基于Matlab的并联有源电力滤波器的仿真.pdf
2021-07-10 11:22:06 185KB MATLAB 数据分析 数据处理 论文期刊