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随着电力电子技术的飞速发展,各种电力电子设备、家用电器、非线性负载在人民生活中广泛应用。电力电子装置的开关动作,向电网注入了大量的谐波分量,导致电网中的电流波形发生严重畸变。非线性负载的使用,降低了电力系统的电能质量,增加传输损耗,降低电网可靠性,甚至损害电气设备。有源电力滤波器以其良好的动态补偿特性,受电网阻抗影响小特性,可以有效的抑制电网谐波。
本文详细论述了基于TMS320F2812 DSP的并联型有源电力滤波器的调试过程。文中首先介绍该并联型有源电力滤波器的核心算法。本系统以瞬时无功理论为依据,通过ip-iq运算方式来实时检测电网中的谐波电流。系统主要包括以下三个方面:谐波电流检测、补偿电流控制策略和直流侧电压的控制。然后根据以上算法在MATLAB中的SIMULINK模块中分三种情况进行了仿真,验证算法的正确性和可行性。本系统硬件以DSP TMS320F2812为主控器,以PM15RSH120 IPM为逆变桥,通过在原有开发板设计的基础上,进行进一步改进,把DSP TMS320F2812芯片和采样信号调理电路集成到PCB电路板上。本文对信号采样电路、DSP模块、开关器件极其驱动模块、主电路等进行了详尽的介绍。在IPM驱动电路模块方面,用硬件实现死区电路保护,这样极大的提高了系统可靠性。通过在DSP主控板外部添加隔离罩,信号线采用屏蔽双绞线等措施,增加系统的抗干扰能力。
通过搭建实验样机,针对三相三线制的并联型有源电力滤波器的试验已取得初步结果。实验结果表明,本系统采用瞬时无功理论,能够准确检测三相电路中的谐波电流和无功电流,并且实时的抑制电网中谐波,改善电流波形,降低谐波总畸变率THD。