基于快速控制模型的混合型电力滤波器设计

时间:2011-03-18来源:网络

虽然这一变换是时间上连续的,但小波形式是离散的。离散小波逆变换如下:

式(3):K=(A+B)/2,A和B分别是a和b的最大值(框架值)。
针对不同的问题,母小波的选择是不同的,并且母小波的选取对于得到的结构有较大影响。正交小波确保信号可以从其变换系数重构,具有对称滤波器系数的小波能够产生线性相移,由Daubechies推导出的小波组覆盖了正交小波领域。
2.3 控制算法的模型实现
Simulink工具箱提供了丰富的数学模型,从中选取C28xADC、C28x PWM、F2812 eZdsp(若无该模块则无法生成DSP代码)、DWT和IDWT等模块,组成如图4所示的模型。


其中,在Wavelet子系统中集成了Environment ControRer、Buffer、DWT和IDWT等模块对采样量化后的信号进行谐波分析,并产生补偿电压指令信号,继而通过PWM输出信号控制IGBT的关断,达到减少谐波和无功补偿的目的。仿真过程中,根据需要实时调节C28x PWM的占空比,以产生合适的输出波形。

3 混合型有源电力滤波器建模
3.1 混合型有源电力滤波器
对高压大容量谐波目前主要是采用LC谐振型无源滤波器(Passive Power Filter,PPF),这些滤波器兼有无功补偿功能。尽管PPF具有初期投资小,运行效率高等优点,但PPF的滤波效果受电力系统阻抗的影响较大,且只能消除特定次数的谐波,对于谐波次数经常变化的负载滤波效果并不好。
还可能与系统发生谐振,使LC滤波器过载甚至烧毁。有源电力滤波器(Acfiire Power Filter,APF)相当于可变电阻,对基波阻抗为0,对谐波却呈现高阻态,APF虽能克服PPF存在的缺陷,但其安装容量受开关器件容量的限制。
将无源滤波器和有源滤波器相结合构成混合型有源电力滤波器(HAPF),有源电力滤波器仅用来改善无源滤波器的滤波效果和抑制可能发生的谐振。这种方式中,有源电力滤波器不承受交流电源的基波电压,因此装置容量极大减少,通常只需要非线性负荷总容量的1/10左右,从而使有源电力滤波器能应用于大功率场合。
大型的供、配电站通常希望在滤除谐波的同时进行无功功率补偿,必然增加逆变器实现的技术难度和成本,从而限制了有源电力滤波器在大型变电站的应用。通过将逆变器输出电压经变压器耦合到无源滤波器的滤波支路的电感和电容两端,使有源电力滤波器既不承受基波电压也不承受基波电流,从而极大地减小了有源电力滤波器的容量。
3.2 控制系统结构
以往有源电力滤波器的控制部分由工控机和单片机构成,工控机实现谐波检测、分析以及控制信号计算等,单片机则产生控制信号。限于单片机的处理速度,本文将信号采样、谐波分析以及PWM脉宽信号的产生均集成在TMS320F2812中完成,充分发挥32位DSP的计算效率。其控制电路结构如图5所示。

1 2 3 4

关键词: 电力 滤波器 设计 混合型 模型 快速 控制 基于

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW

或用微信扫描左侧二维码

相关文章

查看电脑版