基于DSP的有源滤波器的研究

随着电力电子技术的飞速发展,电力系统中的谐波污染问题日趋严重。 本文从电力系统谐波研究的实际问题出发,首先阐述了本论文研究的目的和意义及国内外谐波抑制技术的发展现状;深入分析、比较了目前常用的有源滤波器的结构和工作原理,确定选做并联型有源滤波器的优点和实用性;在基于瞬时无功功率理论基础上,分析了谐波电流检测的各种方案,并给出了具体的实现框图,本文选用基于瞬时无功功率理论的p、q运算方式对谐波电流进行了检测;在确定各种方案的基础上,对本文设计的有源滤波器进行了硬件和软件设计,对各硬件部分实现的功能进行了具体的介绍,并给出了实现原理图,软件设计部分给出了主要程序的设计流程图;以上设计方案在MATLAB仿真软件包的SIMULINK环境下进行了仿真实现,对谐波提取和谐波补偿部分进行了精确的仿真,并给出了各模块实现的具体模型,经仿真进一步验证了本文设计的有源滤波器的正确性和谐波补偿的实时性,并最后修正了装置的必需参数。 本实验装置采用了TI公司的高速数字信号处理芯片TMS320LF2407A为核心器件,并利用DSP的高效指令系统编制控制程序,可以快速完成整个控制方案。从仿真结果来看,有源滤波器系统能够有效的消除由非线性负载产生的谐波,大大降低了谐波对电网造成的危害。 本课题的谐波电流检测方法具有很好的实时性和精确性。基于该方法的有源滤波器装置具有很广阔的应用前景和实用价值。