基于DSP控制的電網信號處理與電能質量補償系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,一方面,大量非線性負載造成電能質量問題的因素不斷增長；另一方面,各種復雜、精密的用電設備不斷普及,人們對電能質量及可靠性的要求越來越高。上述問題的矛盾越來越突出,這使得電能質量問題對電網和配電系統(tǒng)造成的直接危害和可能對人類生活和生產造成的損失也越來越大,電能質量直接關系到國民經濟的總體效益。而目前我國在相關領域的研究仍十分落后,有必要大力加強對提高電能質量方法的研究。本文從對電網諧波的分析入手,以高性能的DSP和

2、IPM智能功率模塊為核心,基于FFT快速傅立葉分析方法和SPWM正弦波脈寬調制原理,構建系統(tǒng)對電能質量進行補償,以提高電能質量。本文系統(tǒng)通過數據采集子系統(tǒng)對電網信號進行采樣,得到的信號經A/D變換后輸入至DSP,由DSP完成FFT變換與諧波的分析處理,得到相關高次諧波的信息,并產生控制信號驅動IPM模塊工作,通過電力有源濾波器輸出無功電力與高次諧波補償電壓,對電網無功電力與各次諧波進行補償,以達到改善電能質量的目的。與此同時,系統(tǒng)還包括

3、了故障保護子系統(tǒng)以保證安全可靠性,并設計了人機交互界面,實時監(jiān)控運行狀況。本文第一章闡述了電能質量研究的背景、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。第二章對系統(tǒng)的信號處理和諧波補償的基本原理和相關結構進行了詳細介紹,在常見方法的基礎上根據要求提出了針對本系統(tǒng)的解決方案。第三章詳細介紹了系統(tǒng)的硬件構成,對各個子系統(tǒng)的構建給出了具體方案,針對硬件設計中常見的問題作出了分析。第四章進行了系統(tǒng)軟件的設計,完成系統(tǒng)的各項功能,實現(xiàn)DSP的信號采樣處理以及控制量的輸出