基于DSP处理器的有源滤波器控制器的设计
2020-06-10 14:12:23 点击：
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1 引言
飞速发展的电力电子技术使各种电力电子装置在工业、交通运输及家庭中的应用日益广泛，而这些非线性负荷带来的谐波危害也日益严重。谐波使电网中元件产生谐波损耗、设备效率和功率因数降低，甚至损害电力设备如电容器等;谐波影响精密仪器和临近的通信系统，使其无法正常工作。
电力系统中谐波次数和大小随系统负荷状况而变化，采用传统的LC静态滤波器无法满足要求，而采用电力有源滤波器可以对大小和频率都变化的谐波及变化的无功进行动态补偿，因此有源滤波器的研究和应用越来越受到人们的重视。有源滤波器的基本原理是：先从补偿对象中检测出谐波电流，再由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而相位相反的补偿电流，两者相互抵消而使电网电流中只含有基波分量。控制器是有源滤波器的核心部件，它通过产生并控制驱动开关器件的脉冲来控制有源滤波器的行为，完成动态补偿谐波和无功的功能。
2 控制系统的结构与基本功能
有源滤绕线电感生产加工波器的主电路采用三单相桥式电压型变流器，通过变压器与系统耦合，其结构如图1所示。采用三单相桥结构是因为三单相桥的控制可以相互解耦，同时还可用于消除零序分量及其谐波电流，实现不对称控制。
该有源滤波器的控制系统采用双DSP结构，其中一个DSP处理器用来完成数据处理、控制与高层保护功能;另一个DSP处理器用来产生高精度PWM脉冲。控制器主要有以下功能：
(1) 控制有源滤波器的行为
根据检测出的负荷电流的谐波和无功电流分量控制逆变器的输出电压，使有源滤波器输出的补偿电流与负荷谐波电流和无功电流之和相互抵消，从而使系统电流为基波正序有功电流。