基于DSPARM的并联有源电力滤波器控制器

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  •  1 引言

      近年来,随着电力电子设备及非线性、冲击性设备的广泛应用。在电网中产生的谐波对电网系统造成了严重的污染,因此消除电网中的谐波污染已成为电能质量研究的一个重要课题。目前普遍采用的并联型无源滤波器存在着滤波效果差,对电网参数敏感。元件体积庞大。严重时会导致串并联谐振事故等缺陷。采用现代电力电子技术、数字信号处理(DSP)技术和先进控制理论的有源电力滤波器(APF)技术㈣对电网谐波进行动态实时补偿。是目前解决谐波污染问题最有效和最具潜力的途径。

      传统的并联型APF的控制方法大都基于瞬时无功理论、自适应理论等计算测量方法,首先计算出负载电流中的谐波成分,然后根据计算出的谐波电流值。分别进行补偿电流和直流侧电容电压的控制。这种方式需进行较复杂的数学运算,影响装置的响应速度。在负荷变化时容易发生电流畸变。

      针对三相系统采用了一种基于直流侧电容电压控锘lJl51的APF控制算法,从瞬时有功和无功功率在系统中传递的角度出发,以调节电网输入APF的有功功率为目标,直接对输入电流进行控制,省去了检测有功和无功电流分量的繁琐过程,使检测谐波的过程变得简单。并设计了一种基于DSP和ARM的全数字并联APF控制器。

      2 控制策略

      2.1 直流侧电容电压控制算法

      通过控制算法使电源侧向电容注入适当的能量,以补偿电力电子器件开断造成的损耗,维持直流侧电容电压H由的稳定。实际补偿装置中的损耗功率在一个周期内的积分不为零,会引起u也周期值的变化,该周期值的变化反应了逆变器两侧有功功率的传递。

      算法控制在交流侧由电源输入有功电流以补偿开关器件的损耗。交流侧补偿功率PA一个周期内的积分为:

    基于DSPARM的并联有源电力滤波器控制器

      在一个周期内的能量变化即直流电容上储存的电量可表示为:

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