【正文】 對電路仿真分析的前提下，論文在控制器硬件中設計了獨立的硬件死區(qū)延時電路。 同時，該裝置的研制成功也將為有源濾波器在國內(nèi)的早日普及應用奠定理論和技術基礎，為高壓、大中等功率混合型有源濾波器的工程應用積累經(jīng)驗。 (請在以上相應方框內(nèi)打 ”√ ”) 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 有源電力濾波器控制器的研制及其應用 II 摘 要 有源濾波裝置在消除電網(wǎng)諧波方面具有獨特的優(yōu)勢，因而得到了廣泛的應用。 本學位論文屬于 １．保密□ ，在 年解密后適用本授權書。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 碩士學位論文 有源電力濾波器控制器的研制及其應用 Research and Application of Controller in Active Power Filter By Zhao Te .(Hunan University)2020 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of engineering in System Engineering in the Graduate school of Hunan University Supervisor Professor Luo An April, 2020碩士學位論文 I 湖 南 大 學 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權湖南大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 2．不保密□。本論文 以某銅箔廠的諧波治理為背景，以并聯(lián) 混合 型 有源濾波器 （ HAPF）的工程實現(xiàn)為主線 ， 研究內(nèi)容包括有源電力濾波器控制器的硬件設計、諧波檢測算法、控制器系統(tǒng)軟件設計以及主電路參數(shù)設計。 本文在有源電力濾波器控制器國內(nèi)外研究的基礎上 ，提出了一種基于數(shù)字信號處理器（ DSP）的控制器硬件結構，并對控制器的實時性、可靠性和 兼容 性 作了詳細的分析。 諧波檢測是有源濾波器的一個關鍵環(huán)節(jié)，而其中的計算延時和許多諧波檢測方法中的低通濾波都會對有源濾波器控制和系統(tǒng)性能造成很大的影響。論文從頻域濾波器的角度在理論上證明了該算法的可行性 和有效性。 液晶菜單實現(xiàn)了實時電壓電流波形顯示、頻譜和控制參數(shù)顯示；控制程序?qū)崿F(xiàn)了信號采樣分析、PWM 脈沖調(diào)制和 觸發(fā) 、控制參數(shù)的在線修改等功能。 論文結合有源電力濾波器控制器在江西某銅箔廠的應用實例，詳細說明了系統(tǒng)拓撲結構、主電路設計、元件參數(shù)設計和輸出濾波器設計，并給出了現(xiàn)場應用效果。 the control program includes the sampling and signal analysis, the modulation and triggering of signal and the modification of control variable. At last, the thought and realization of system program are formulated in this thesis. With the appliance of HAPF in Jiang Xi Copper Foil Company, the system topology structure, main circuit design, parameters putation and output filter design are discussed. Furthermore, the feasibility of this equipment has been validated by applying effectiveness. Keywords: active power filter, digital signal processing, harmonic detection, slidingwindow Fourier. 有源電力濾波器控制器的研制及其應用 IV 目 錄 學位論文原創(chuàng)性聲明和學位論文版權使用授權書 ......................................................... II 摘 要 ....................................................................................................................................... II Abstract ...................................................................................................................................III 第 1 章 緒 論 ........................................................................................................................ 1 電力系統(tǒng)諧波 .............................................................................................................. 1 電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因 ................................................................................. 1 電力系統(tǒng)諧波危害 .............................................................................................. 2 電力系統(tǒng)諧波研究現(xiàn)狀 ..................................................................................... 4 電力系統(tǒng)諧波治理方法 ............................................................................................. 5 有源電力濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................................................... 6 有源電力濾波器控制器的技術特點 ........................................................................ 9 本文的研究背景及主要內(nèi)容 ................................................................................... 11 第 2 章 有源電力濾波器控制器硬件研制 ...................................................................... 12 基于 DSP 的控制器系統(tǒng)硬件結構 ......................................................................... 12 主處理器模塊介紹 ............................................................................................ 12 采樣電路模塊的設計 ........................................................................................ 16 硬件倍頻電路模塊的設計 ................................................................................ 17 串行通信接口電路的設計 ............................................................................... 19 脈沖觸發(fā)電路及 IPM 模塊驅(qū)動電路設計 .................................................... 19 液晶顯示和矩陣鍵盤電路設計 ...................................................................... 22 基于 DSP 的控制器 PCB 制板注意事項 .............................................................. 23 本章小結 ..................................................................................................................... 24 第 3 章 諧波實時電流檢測方法及 DSP 實現(xiàn) ................................................................ 25 常用諧波檢測算法 .................................................................................................... 25 簡化的 DFT 滑窗迭代算法 ...................................................................................... 27 傅立葉變換基礎 ................................................................................................. 27 DFT 頻域濾波器原理分析 ............................................................................... 28 DFT 滑窗迭代算法時域?qū)崿F(xiàn) ........................................................................... 31 DFT 滑窗迭代算法的軟件實現(xiàn) .................................................................... 33 本章小結 ..................................................................................................................... 36 第 4 章 有源電力濾波控制器系統(tǒng)軟件設計 .................................................................. 37 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境及前期數(shù)據(jù)格式設計 ............................................................. 37 碩士學位論文 V DSP 開發(fā)環(huán)境程序開發(fā)流程 ........................................................................... 37 數(shù)據(jù)格式的設定 ................................................................................................ 38 監(jiān)控模塊軟件設計 .................................................................................................... 39 鍵盤控制程序設計 ...