电力电子滤波器关键技术研究

发布时间：2020-08-18 19:44

【摘要】：在现今电力系统中，由于电力电子装置和非线性负载的频繁使用，谐波的产生严重影响了电能的利用效率。有源电力滤波器，作为一种用于无功补偿和抑制动态谐波的新型电力电子装置，对于大小和频率变化的谐波均可实现动态补偿效果。 电力电子滤波器在设计过程中，数据采集的实时性，软件编写的效率和控制器的调节等核心技术是影响设计成效的关键因素。本文在此基础上，围绕电力电子滤波器的在线数据检测、软件自动生成方案和控制策略等关键技术开展研究。 首先，本文阐述了基于DSP和ARM为核心芯片的电力电子滤波器在线数据检测功能实现。以DSP2812作为数据采集器，处理器之间通过SPI串行接口进行数据传输，对于网络层与传输层通信协议进行了分析，并对ARM和以太网控制芯片进行软硬件设计，实现在线数据检测，利用虚拟仪器LABVIEW软件设计图形显示界面，完成了电力电子滤波器的数据通信功能。 其次，提出一种电力电子滤波器的软件自动生成方法，该方法是基于MATLAB的DSP实时控制软件自动生成。通过对MATLAB中的CCSlink工具箱与ETTIC2000模块库的研究分析，考虑电力电子滤波器设计的AD转换与PWM输出核心环节，设计并实现由Simulink模型自动生成TI C2812DSP的目标代码。以硬件目标板为测试目标，检验了代码的可执行性，大大提升了系统开发的效率。 最后，本文就电力电子滤波器的核心控制策略进行了研究。通过对于电流内环和电压外环等效数学模型，推导相关公式，得到简化控制框图。根据控制需求，选取合适的控制算法，对控制器的参数进行整定，改进了电力电子滤波器的性能，获得了理想的预期效果。同时，对于电力电子滤波器进行了完整的仿真分析，证明了控制策略的成效。 通过实验证明，本文对于电力电子滤波器若干关键技术的研究，能够提高电力电子滤波器的各项性能，有助于提高电网的功率因数。
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN713

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 窦晓波,吴在钧,胡敏强,郑健勇;UDP协议在变电站自动化通信系统中的实现[J];电力自动化设备;2003年12期

2 刘斌,李仲阳;ARM/DSP双核系统的通信接口设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2005年05期

3 李岩;侯秀梅;李冰;;DSP的有源滤波器的软硬件设计[J];电源技术;2011年01期

4 张岩;马旭东;张云帆;;ARM与DSP的SPI通信设计实现[J];工业控制计算机;2008年09期

5 黄青;唐忠;;并联有源滤波器检测和控制方法的研究与仿真[J];电测与仪表;2012年10期

6 董超;朱军;史勃;;DSP以太网通信技术研究[J];化工自动化及仪表;2012年06期

7 邓红德;李阳;吴佳楠;;基于RL-ARM的嵌入式以太网与串口通信系统设计[J];测控技术;2012年08期

8 齐星刚,赵刚,李原;在MATLABSimulink平台上DSP代码的自动生成[J];中国测试技术;2005年01期

9 颜晓庆,王兆安;并联型电力有源滤波器的仿真研究[J];西安交通大学学报;1997年11期

10 丁红;王怀德;;基于Cortex-m3为内核的开发板设计与制作[J];现代电子技术;2012年18期

本文编号：2796638