论文部分内容阅读
本文首先综述了国内外电力系统谐波抑制技术的发展概况,阐述了有源电力滤波器的结构和工作原理。在深入分析了基于瞬时无功功率理论基础上,提出了高次谐波和无功电流检测的各种方案,给出实现这些方案的框图。然后选择其中一种方案在MATLAB仿真软件包的SIMULINK环境下实现信号处理部分的仿真,即进行谐波和无功电流分离的仿真,并依据仿真的基本实现原理求得数字滤波器单位冲击响应,为数字化的有源电力滤波器的装置计算好必需参数。除了信号处理部分以外,本文还讨论有源电力滤波器另外一个关键部分—PWM整流器控制结构和原理,并对此非线性控制系统的数学模型进行推导,然后在SIMULINK环境下建立PWM整流器控制仿真模型。最后制作了实验装置,采用了TexasInstrument公司TMS320C32高速数字信号处理机(DSP)芯片为核心的GK-TMS320C32B开发/高速系统作为开发调试工具,采用了两套实验方案,给出了相应的系统硬件接口电路和软件的设计并加以制作和调试完毕。第一种方案是部分数字化的有源电力滤波器,其特点是硬件电路较复杂而软件设计较简单;第二种方案是全数字化的有源电力滤波器,用软件设计来代替部分硬件,其特点是硬件电路简单而软件设计较复杂。从仿真和实验结果来看,有源电力滤波器系统能够有效的消除由非线性负载产生的谐波以及具有无功补偿的功能。 本项目是广东省重点学科基金资助项目,今后的重点发展方向是进行实用化、产业化的研究,从电力企业的反映来看有源电力滤波器装置具有很广阔的应用前景。