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1、,三相有源電力濾波器控制系統(tǒng)的研制,1,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,本科畢業(yè)論文答辯,2015,年,0,6月,本科畢業(yè)論文答辯2015年06月,三相有源電力濾波器控制系統(tǒng)的研制,Development of Control System of Three-phase Active Power Filter,導(dǎo)師：,班級(jí)：,姓名：,三相有源電力濾波器控制系統(tǒng)的研制Development of,3,4,致 謝,框架,總結(jié),設(shè)計(jì)內(nèi)容,選題背景,34致 謝框架總結(jié)設(shè)計(jì)內(nèi)容選題背景,一、選題背景,一、選題背景,選題背景,隨著大量電力電子裝置

2、的應(yīng)用，由此引起的電力系統(tǒng)諧波污染也越來(lái)越嚴(yán)重,1）,降低電能的生產(chǎn)，傳輸和利用效率,2）,引起電氣設(shè)備過(guò)熱，縮短使用壽命，甚至發(fā)生故障或燒毀,3）,使電力系統(tǒng)局部諧振，造成電容等設(shè)備的燒毀,選題背景隨著大量電力電子裝置的應(yīng)用，由此引起的電力系統(tǒng)諧波污,選題背景,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，目前采用電力電子裝置進(jìn)行諧波抑制已成為諧波治理中一個(gè)很重要的趨勢(shì)，其中，有源電力濾波器（Active Power Filter,APF）被公認(rèn)為是治理電網(wǎng)諧波，提高電能質(zhì)量最為有效的手段。,選題背景 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，目前采用電力電子裝置,選題背景,選題背景,二、設(shè)計(jì)內(nèi)容,二、設(shè)計(jì)內(nèi)容,控制方案的確定,諧

3、波檢測(cè)方法的選擇,并聯(lián)型APF工作原理的分析,硬件及軟件部分實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)內(nèi)容,2 設(shè)計(jì)內(nèi)容,控制方案的確定諧波檢測(cè)方法的選擇并聯(lián)型APF工作原理的分析硬,APF工作原理,并聯(lián)型APF結(jié)構(gòu)原理圖為,APF工作原理并聯(lián)型APF結(jié)構(gòu)原理圖為,諧波檢測(cè),諧波電流檢測(cè)是APF的關(guān)鍵性技術(shù)，準(zhǔn)確地檢測(cè)出負(fù)載電流中的諧波分量是進(jìn)行諧波補(bǔ)償?shù)那疤幔瑢?shí)時(shí)、快速、精確地檢測(cè)諧波的優(yōu)劣直接影響到APF的補(bǔ)償效果。因此，諧波電流的檢測(cè)技術(shù)成為熱門(mén)的研究課題之一。,模擬濾波器,檢測(cè)法,基于自適應(yīng)濾波,其他方法,基于瞬時(shí)無(wú)功,功率理論,基于傅里葉變換,的諧波檢測(cè)法,諧波檢測(cè) 諧波電流檢測(cè)是APF的關(guān)鍵性技術(shù)，準(zhǔn)確,諧波檢測(cè)

4、,基于瞬時(shí)無(wú)功功率的ip-iq諧波檢測(cè)法的原理圖如下圖所示,諧波檢測(cè)基于瞬時(shí)無(wú)功功率的ip-iq諧波檢測(cè)法的原理圖如下圖,諧波檢測(cè),仿真模型圖,諧波檢測(cè)仿真模型圖,控制方案的確定,在得到精確的指令電流的前提下，整個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)有源電力濾波器是否能夠精確的補(bǔ)償諧波和無(wú)功起決定作用，控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是根據(jù)指令運(yùn)算電路得到指令電流信號(hào)，控制PWM變流器中開(kāi)關(guān)管的通斷，使實(shí)際輸出補(bǔ)償電流能夠?qū)崟r(shí)跟隨指令電流，達(dá)到補(bǔ)償諧波電流的目的。本論文采用的控制策略為,空間電壓矢量（SVPWM）,控制。,控制方案的確定 在得到精確的指令電流的前提下，整,控制方案的確定,SVPWM調(diào)制原理的實(shí)現(xiàn),確定失量所在的扇區(qū),

5、相鄰兩電壓矢量作用時(shí)間的計(jì)算,計(jì)算三相電壓空間矢量切換點(diǎn)的時(shí)間 Tcm1、Tcm2、Tcm3,1,2,3,控制方案的確定SVPWM調(diào)制原理的實(shí)現(xiàn)確定失量所在的扇區(qū)相鄰,控制方案的確定,APF自身是一個(gè)高度耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，下圖為前饋解耦閉環(huán)控制框圖，經(jīng)SVPWM的調(diào)制算法，產(chǎn)生六路脈沖控制變流器中的IGBT的開(kāi)通與關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)APF的控制,控制方案的確定 APF自身是一個(gè)高度耦合的,硬件電路實(shí)現(xiàn),硬件電路實(shí)現(xiàn),軟件流程圖的設(shè)計(jì),APF的諧波電流的計(jì)算和處理，AD產(chǎn)生、SPI主機(jī)通信、RS485上位機(jī)通信接口、運(yùn)行，故障指示、中斷處理、PWM波形交流接觸器控制等功能。,軟件流程圖的設(shè)計(jì)APF的

6、諧波電流的計(jì)算和處理，AD產(chǎn)生、SP,軟件流程圖的設(shè)計(jì),軟件流程圖的設(shè)計(jì),軟件流程圖的設(shè)計(jì),軟件流程圖的設(shè)計(jì),三、總結(jié),三、總結(jié),總結(jié),A,分析并聯(lián)型APF的工作原理,閾值的選取要考慮閾值和閾值函數(shù)是耦合的關(guān)系,B,C,D,控制系統(tǒng)硬件電路和基于DSP軟件控制流程圖的實(shí)現(xiàn),基于瞬時(shí)無(wú)功功率的ip-iq諧波電流檢測(cè),基本原理就是從負(fù)載電流中檢測(cè)出諧波電流，由APF裝置產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等而極性相反的電流，使電網(wǎng)中只存在基波電流，從而達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?分析ip-iq檢測(cè)法的原理，在simulink中建模并仿真,根據(jù)指令電流信號(hào)，控制PWM變流器中開(kāi)關(guān)管的通斷，使實(shí)際輸出補(bǔ)償電流能夠?qū)崟r(shí)跟隨指令電流，達(dá)到補(bǔ)償諧波電流的目的,硬件電路設(shè)計(jì)；,控制根據(jù)系統(tǒng)原理畫(huà)出軟件流程圖,控制策略的選擇,總結(jié)A分析并聯(lián)型APF的工作原理,有待研究,1,3,2,軟件編程,系統(tǒng)仿真,。,有待研究132軟件編程系統(tǒng)仿真。,四、致謝,四、致謝,感謝我的導(dǎo)師 老師！懇請(qǐng)各位答辯老師批評(píng)指正！,謝謝大家！,致謝,感謝我的導(dǎo)師 老師！懇請(qǐng)各位答辯老師批評(píng)指正！謝謝,