基于DSP的三相四线制有源滤波器的研究

针对配电网三相四线制系统的谐波、零线抑制以及有源电力滤波器补偿的实时性问题,提出了双DSP控制的三相四桥臂有源电力滤波器方案。主电路采用三相四桥臂结构的逆变器,由其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等,方向相反,从而使经该滤波器补偿后,电源电流的谐波和零线电流得到很好的抑制。数字控制方面主要由两片TMS320F2812DSP芯片完成。一片DSP主要负责信号数据采集;另一片DSP主要负责指令电流的运算。这样可以大大提高系统的运行速度,保证了有源电力滤波器补偿的实时性。本文介绍了三相四桥臂有源电力滤波器的数学模型、工作原理、检测和控制方式,并对系统的硬件构成和软件主程序流程作了阐述。通过MATLAB软件仿真验证了此方案的可行性。     

一种三相四桥臂逆变器的新型控制方案

针对在不平衡或非线性负载条件下,普通的三相三桥臂逆变器无法产生三相对称电压,基于Simulink仿真平台,提出了三相四桥臂逆变器的新型闭环控制设计方案。此方案逆变器的前三桥臂采用空间矢量脉宽调制(SVPWM),第四桥臂采用跟踪前三相电流信号的电流滞环调制(CHBM),相对于传统的四桥臂一体化的SVPWM调制,控制系统设计简单,易于分析。仿真结果表明:与普通逆变器相比,采用本文控制方案的四桥臂逆变器输出的波形更加平滑,不仅增强了系统带不平衡负载的能力,而且改善了逆变系统的效率和总谐波失真(THD)。     

基于DSP＋CPLD的有源电力滤波器控制系统的设计

为了解决三相四线制电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题,本文采用基于DSP＋CPLD全数字控制的并联型有源电力滤波器（APF）来实现补偿。本文介绍了APF的系统结构及工作原理,并进行控制系统的优化设计。电流检测部分,采用先提取零序电流分量,然后利用基于瞬时无功理论的检测法;补偿电流跟踪控制部分采用定时滞环比较法;直流侧电压采用动态滞环控制法等。通过MATLAB仿真结果表明,采用这种方案,可以对三相四线制系统中的谐波、无功、负序、零序等电流分量进行有效补偿,具有良好的动态补偿效果。     

一种用于飞机交流电源系统的有源滤波器

针对飞机三相四线制电源系统的特点及现有电能质量控制方法的不足,提出了一种基于自适应陷波器、瞬时对称分量算法及滞环电流控制方式的飞机交流电源的有源滤波器。所提方法能够有效地消除飞机交流电源电流中的谐波及中线电流,补偿无功以及平衡三相电流。理论推导和仿真结果表明,该方法能够准确快速地检测出飞机三相四线制电源系统中的谐波电流,具有较好的动静态性能。     

无差拍控制三相四线制四桥臂APF仿真分析

文章以三相四线制四桥臂有源滤波器为研究对象,选取ip-iq法检测谐波电流,在指令电流跟踪环节采用全数字化的无差拍控制方法。Matlab/Simulink仿真结果表明,采用无差拍控制方法的有源滤波系统对谐波电流有较好的补偿效果,并能有效地抑制中线电流。     

大功率低成本新型混合型有源滤波器的电流检测方法*

提出一种逆变器采用三相四开关结构的大功率新型混合型有源滤波器,这种结构的滤波器适用于中高压系统的无功补偿和谐波抑制。给出了系统的拓扑结构,对三相四开关逆变器的结构原理进行了分析。提出了一种单相电流的谐波检测方法和基于能量平衡的直流侧电流的检测方法,这种检测方法计算时间显著减少,系统只需检测两相电流和控制四个开关元件。将基于三相四开关逆变器的新型混合型APF进行仿真实验,仿真结果表明,提出的滤波装置具有良好的谐波波抑制和无功补偿性能,直流侧电压平衡稳定,而且大大降低了整个装置的成本和功耗。     

四桥臂三相四线APF的新型电流检测与控制

由于中性线参与了实际的控制,使得三相四线有源电力滤波器(APF)电流检测与控制更为复杂,同时APF直流侧电压的稳定控制也更为困难.为有效地检测四桥臂三相四线APF的参考补偿电流以满足实现对APF的有效控制并对各类非线性负载电流实施实时补偿,在分析了四桥臂三相四线APF工作原理的基础上,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制的方法,以直流侧电压的三值输入逻辑规则对四桥臂三相四线APF进行建模,利用并行分布补偿算法获得模糊控制律,在此基础上设计了模糊控制器,实时准确地获得四桥臂三相四线APF在各种非线性负载条件下的补偿参考电流并使直流侧电压得到自动稳定控制.仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性及有效性.     

三相四桥臂STATCOM的研究

在三相四线制电力用户中,负荷经常不平衡,零线电流大.三相四桥臂STATCOM专门用第四对桥臂对零线电流进行补偿.论文首先介绍了STATCOM的整体结构,还对无功电流检测方法和STATCOM的控制策略进行了介绍.在理论分析的基础上,利用MATLAB软件建立了系统的仿真模型,对带感性负载时稳态和不平衡情况下进行了模拟仿真,仿真结果验证了算法的可行性.     

自然坐标系SVPWM四桥臂中频逆变器调制策略研究

三相四桥臂中频逆变器逐渐成熟,能满足航电和雷达设备对中频电源的需求,且能在不平衡负载下保持三相电压稳定。为研究逆变器带不平衡负载能力,首先分析了自然坐标系下空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,减少了在αβγ坐标系下坐标变换、矢量选取与占空比计算的复杂性,利于实现DSP数字化控制。通过分析三相四桥臂的平均电流模型,实时采样负载电流并计算参考电压,使逆变器能适应各种不平衡负载,采用PI控制稳定系统输出电压。经仿真和实验验证,逆变器带非线性负载和不平衡负载能力强,输出电压波形THD小。     

基于广义积分器的谐波电流检测方法研究

针对四桥臂有源电力滤波器的谐波检测环节,提出了一种基于广义积分器的谐波电流检测方法,分析了该检测方法的检测原理及参数k的变化对谐波电流检测效果的影响。仿真结果表明,当电网频率稳定时,该检测方法可准确地提取谐波电流中的基波分量;参数k影响检测的快速性和精确性,应合理设置;该检测方法结构简单,易于实现,对于电网电压畸变、电网频率波动及三相负载不平衡的情况有一定的适应性。     

煤矿瓦斯发电站电参数测量系统的设计

针对现有煤矿瓦斯发电站电参数测量系统存在功能单一、可靠性差的问题,提出了一种基于DSP的电参数测量系统的设计方案。该系统以DSP TMS320LF2407A为控制核心,可同时测量任意三相交流电的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数。测试及实际应用结果表明,该系统测量误差小于0.5%,具有较高的稳定性和较好的抗干扰能力。     

基于滑窗迭代DFT的谐波参考电流控制信号快速检测方法

为解决电网中非线性负荷形成的无功电流和谐波电流对电网的影响,针对需为有源滤波器的控制提供谐波参考电流控制信号的特点,确定了谐波参考电流控制信号快速检测方法,并详细对谐波参考电流控制信号采用滑窗迭代DFT检测方法进行了理论分析,给出了谐波检测滑窗迭代算法软件流程图。MATLAB仿真结果证明,该方法简单可靠、实时性好、检测精度高。     

三电平SAPF双闭环控制系统的研究

提出了一种三电平并联型有源电力滤波器双闭环控制系统的设计方案。该系统采用ip-iq法提取谐波,利用瞬时无功功率理论检测三相电压与负载电流,用以计算补偿电流;其电压外环采用模糊PI控制器控制,电流内环采用内模控制器控制,并由三电平SVPWM调制器输出补偿电流。仿真实验结果验证了该系统具有良好的谐波补偿效果。     

基于FPGA和瞬时无功功率理论的谐波检测方法

在本文中讨论了瞬时无功功率理论对电网的三相对称电流的变换,当电网电压为正弦波时,有功电流iP(无功电流iq)只含有6n次谐波(n为正整数),并由此设计出积分算法低通数字滤波器。该滤波器能有效的滤除6n次谐波。将该方案用FPGA器件加以实现,设计中采用了流水线结构的滤波器,大大的提高了FPGA的运算速度并节省了面积。实验仿真证明:这种检测算法可以灵活的处理综合的面积和速度的约束关系,使最后设计达到最优,具有较高的实用价值。     

有源电力滤波器中的谐波检测电路设计

针对现在有源电力滤波器中谐波检测的缺陷,设计出一种基于DSP、AD756和MAX260等硬件相结合的谐波检测电路。分析了ip-iq谐波电流检测算法,并且在硬件上实现。介绍了硬件结构原理,给出硬件设计框图和谐波检测各部分的程序流程,并研制出谐波检测电路。实验结果验证了谐波检测的快速性和准确性,系统运行稳定可靠,有较好的应用前景。