【導(dǎo)讀】電網(wǎng)諧波進(jìn)行補(bǔ)償越來越重要。有源電力濾波器是一種新型的諧波及無功電流動。動態(tài)補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)。討論了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)與工作原理。制對直流側(cè)電壓進(jìn)行控制；論文還對DSP芯片TMS320F2812進(jìn)行了初步的介紹，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了并聯(lián)型有源電力濾波器。計(jì)中的不足之處。變的問題，并開始對畸變的原理和消除方法進(jìn)行研究。到19發(fā)表的有關(guān)變流器諧波的論文更是早。發(fā)展推動了變流器諧波研究的進(jìn)一步深入。20世紀(jì)70年代以來，由于電力電子。技術(shù)的飛速發(fā)展，電力電子裝置的應(yīng)用日益廣范，諧波造成的危害也日趨嚴(yán)重，日益廣泛，由此產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)的影響和危害越來越嚴(yán)重。補(bǔ)償?shù)确矫娴难芯浚呀?jīng)成為了研究熱點(diǎn)，引起人們的廣泛關(guān)注。正弦波，但實(shí)際電網(wǎng)中，由于非線性負(fù)載的大量使用，不僅使負(fù)載電流非正弦，

　　

【正文】 。 6 多達(dá) 1MB 的外部存儲器接口。 7 時(shí)鐘與系統(tǒng)控制。支持鎖相環(huán)頻率的動態(tài)改變；片內(nèi)振蕩器；看門狗定時(shí)器模塊。 8 三個(gè)外部中斷。 9 保護(hù) Flash/OTP 和 L0/L1 SARAM 的 128 位密匙。 10 可支持 96 個(gè)外部中斷的外部中斷擴(kuò)展 PIE 模式。 11 3 個(gè) 32 位 CPU 定時(shí)器。 12 兩個(gè)事 件管理器 EVA、 EVB 。 13 串行外圍設(shè)備。串行外圍接口 SPI ；兩個(gè)串行通信接口 SCIs ；改進(jìn)的局域網(wǎng)絡(luò) eCAN ；多通道緩沖串行接口 McBSP 和串行外圍接口模式。 14 12 位的 ADC， 16 個(gè)模擬輸入通道。 15 最多 56 個(gè)獨(dú)立的可編程、多用途通用輸入輸出 GPIO 引腳。 16 低功耗模式和節(jié)能模式。支持空閑模式、等待模式、掛起模式；停止單個(gè)外圍時(shí)鐘。 檢測與調(diào)理電路設(shè)計(jì) 電流信號檢測調(diào)理電路 電流信號的檢測采用型號為 TA13213K 的交流電流互感器，其輸 入額定電流為 20A，輸出額定電流為 10mA，采樣頻率可達(dá) 20kHz。電流信號檢測與調(diào)理電路的電路圖如圖 44 所示。 圖 電流信號檢測調(diào)理電路 檢測到的交流電流信號通過電阻變換為 V 的交流電壓，然后通過放大器將其提升為 03V，以便送入 DSP 芯片的 ADC 模塊。 為電流互感器輸出的電流，額定值為 10mA，信號通過第一級運(yùn)算放大器輸出為，所以取可使輸出為 V；電容起補(bǔ)償相移作用，由式： 414 取為；同時(shí)為了防止電壓超過 ，在電路中并聯(lián)了兩組二極管來鉗位電壓。取，信號輸 出電流就可滿足需要，輸出可達(dá)到 03V 的范圍。 電壓信號檢測調(diào)理電路 主電路直流側(cè)電容兩端電壓在系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要一直保持穩(wěn)定的電壓值，為了對其進(jìn)行控制，需將電壓信號送入 DSP 芯片，使其參與到計(jì)算過程。 直流側(cè)電壓信號檢測調(diào)理電路如圖 45 所示。 圖 直流側(cè)電壓信號檢測調(diào)理電路 采用霍爾式電壓傳感器 CHV50P 進(jìn)行電壓檢測，其額定輸入電流為 10mA，額定輸出電流為 50mA，變比為 5000： 1000。傳感器輸出電流經(jīng)電阻得到電壓信號，此電壓信號約為 V，由于為額定輸出電流，故取。將電壓信號送入運(yùn)算放大器，由于取，放大器放大倍數(shù)為 2，輸出電壓信號為 03V，滿足 DSP 芯片 ADC模塊輸入要求。為了防止超過輸入量程 3V，加 3V 穩(wěn)壓管進(jìn)行鉗位。 采樣觸發(fā)信號提取電路 基于瞬時(shí)無功功率理論的法諧波計(jì)算中，所需要的、由存儲器里的預(yù)先計(jì)算好的并轉(zhuǎn)化為 Q15格式的數(shù)據(jù)表來提供，而 A相電位為數(shù)據(jù)表提供指針復(fù)位信號。由于電網(wǎng)頻率不是嚴(yán)格的 50Hz，所以需要一個(gè)過零比較強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)每一周期的零點(diǎn)定位。具體實(shí)現(xiàn)方法是將與 A 相同步的工頻 50Hz128 倍頻后，作為采樣觸發(fā)信號送 DSP 輸入捕獲單元 CAP2 口， CAP2 口捕獲該信號的上升 及下降沿用于采樣啟動。整個(gè)采樣觸發(fā)信號提取電路由過零電壓檢測電路和倍頻鎖相電路組成。如圖46 為采樣觸發(fā)信號提取電路。 倍頻鎖相電路的原理是通過 N 分頻反饋環(huán)路，將壓控振蕩器頻率鎖定在輸入信號的 N倍上，具體采用鎖相環(huán)芯片 CD4046和計(jì)數(shù)器芯片 CD4040來實(shí)現(xiàn)。 CD4046采用 COMS 工藝，是低功耗的單片集成環(huán)路，其主要由相位比較Ⅰ、Ⅱ壓控振蕩器 VCO 、線性放大器、源跟隨器、整形電路等部分構(gòu)成。 CD4040 是 12 位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，可將輸入信號倍頻輸出，共有 12 個(gè)輸出端，可以根據(jù)頻率需要選擇放大倍數(shù)。實(shí) 現(xiàn) 128 分頻時(shí)，將 CD4046 輸出接 4 口，此時(shí)，輸出頻率為。 圖 采樣觸發(fā)信號提取電路 總結(jié) 至此，為期一學(xué)期四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要結(jié)束了，在王安老師的耐心指導(dǎo)下，自己可謂有了一個(gè)全新的提高。 本設(shè)計(jì)主要是對并聯(lián)型有源電力濾波器的一些研究和探討，本文通過對國內(nèi)外諧波和無功電流的補(bǔ)償技術(shù)的提出和發(fā)展歷史、諧波和無功電流的產(chǎn)生極其危害進(jìn)行了了解；通過研究有源電力濾波器的諧波檢測理論，特別是基于三相電路瞬時(shí)無功功率理論的法和法進(jìn)行了深入研究，在此基礎(chǔ)上探討了有源電力濾波器的控制策略；并通過了解 DSP 芯片的方 面的知識，主要是其能夠?qū)崿F(xiàn)的功能，最后設(shè)計(jì)了基于 DSP 的并聯(lián)型有源電力濾波器。 有源電力濾波器通過提取 A 相電壓電位信號，經(jīng)過鎖相倍頻處理，作為有源電力濾波器的采樣觸發(fā)信號送入 DSP 來控制外部電信號的采集開始。通過檢測和提取電網(wǎng)電信號，將其送入 DSP 芯片進(jìn)行計(jì)算，得到負(fù)載電流的諧波成分?？刂芇WM 脈沖發(fā)生器產(chǎn)生 PWM 信號送到主電路，控制三相橋式逆變器開關(guān)器件 IGBT的通斷，從而產(chǎn)生一個(gè)與負(fù)載諧波電流大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流，送入電網(wǎng)，與電網(wǎng)諧波相抵消，達(dá)到濾波的目的。其中主電路直流側(cè)電壓需保持穩(wěn)定，所以采 集其電壓信號送入 DSP 從而達(dá)到控制其恒定的目的。 但由于時(shí)間的限制和本人能力的欠缺，有很多工作還沒能進(jìn)一步展開，設(shè)計(jì)也存在不少缺陷，我認(rèn)為以下方面還需進(jìn)一步的研究。本設(shè)計(jì)的有源電力濾波器是針對三相三線制結(jié)構(gòu)的研究，對實(shí)際運(yùn)用中的三相四線制有源電力濾波器沒有進(jìn)行探討，不能很好的聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)。工程應(yīng)用中有源電力濾波器的系統(tǒng)保護(hù)是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，這方面我需要進(jìn)行深入的研究。 致謝 本設(shè)計(jì)的工作能夠得以順利的完成 ,在此 ,首先對王安指導(dǎo)老師表示衷心的感謝 !老師 ,您辛苦了！同時(shí)謝謝同學(xué)們對我的幫助、鼓勵和配合。 感謝學(xué)校為我提供這么好的一次讀書的機(jī)會，讓我度過了豐富、精彩而又充實(shí)的四年大學(xué)生活，讓我學(xué)了很多的科學(xué)文化知識和為人處世的道理，塑造了我良好的性格，鍛煉了我堅(jiān)強(qiáng)的意志，強(qiáng)化了我的人生信仰和追求，為我以后的成功奠定了基礎(chǔ)。 衷心地感謝我的指導(dǎo)教師王安，他豐富的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和細(xì)心全面一絲不茍的指導(dǎo)，對我啟發(fā)很大，讓我收獲甚多。沒有他熱心的關(guān)懷和辛勤的指導(dǎo)就沒有我的圓滿成功；沒有王老師的輔導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)就不可能完成得那么快，我也不可能通過這次設(shè)計(jì)學(xué)到了很多專業(yè)知識和技能。 最后要感謝的是我的父母，要是 沒有了他們的撫養(yǎng)和栽培，我就不可能有今天，更加談不上搞什么畢業(yè)設(shè)計(jì)。我要借此機(jī)會感謝所有關(guān)心和支持我的人。 感謝每一雙注視過我的眼睛，一份耕耘一份收獲！只有不斷的努力 ,成功的距離才會離我們越來越近 !我們的未來才更加的充滿希望 ! 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