论文部分内容阅读
随着电力电子技术的迅速发展,电力电子装置广泛的应用到工业以及日常的生活当中,电力电子器件已经取代变压器、异步电动机等成为最主要的谐波源,致使大量谐波和无功电流出现在电网中,所以如何治理谐波及无功补偿已经成为电能质量中最受关注的问题。本文首先介绍了谐波产生的原因、危害,阐述了有源电力滤波器的工作原理,说明有源滤波器能够达到良好的滤波及补偿效果。总结介绍了几种有源滤波器的结构、谐波检测方法和控制方法。在三相三线制平衡负载系统下,对ip-iq检测法与仅需要源电流法进行理论分析与结构对比,通过Matlab/Simulink软件建立有源滤波器系统模型,并进行仿真,说明本文所采用的仅需要电源电流有源滤波器不但结构简单,而且证明其可行性与有效性。最后在控制系统中引入神经网络控制,证明在抑制谐波和无功补偿方面有良好的效果。文中给出了有源电力滤波器主电路的容量、电容电压、输出电感的计算公式,通过对直流侧电容、交流侧电感对电源电流检测法有源滤波器主电路影响的分析,确定电容、电感等主要参数。根据工程中一种绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块损耗的计算方法算出所选IGBT的损耗,通过开关量损耗选择一种合适的散热器。应用Ansys软件对所设计的散热系统进行仿真,仿真结果表明所选散热器符合要求。搭建实验电路,测量散热片实际温度与仿真结果相比,两者的一致性好,验证了仿真实验的合理性。完成FPGA逻辑设计流程,在Modelsim环境中对A/D控制及数据储存模块,PI算法模块,过零检测模块,滞环比较模块,PWM脉冲生成及死区保护模块进行仿真,得到仿真图形,经过QuartusII综合布局布线后,通过仿真说明FPGA编译流程的正确性。最后,在理论和仿真的基础上,将编译成功的程序下载到FPGA中,通过采集到的波形表明采用FPGA实现电源电流检测有源滤波器的控制方式是可行的。