并联有源电力滤波器控制系统的设计与优化

第４１卷第４期２０１８年８月电子器件

Cｈinese ＪouｒnａｌoｆＥｌecｔｒon Devices Ｖoｌ．４１ Ｎo．４Ａug．２０１８

收稿日期:２０１７－０８－０２ 修改日期:２０１７－１０－１１Design and Optimization of Parallel Active

Power Filter Control System

WANG He ,LUO Yimin *,MA Kui

（College of Automation and Electrical Engineering ,Nanjing University of Technology ,Nanjing ２１１８１6,China )Abstract :Ａneｗmeｔｈod oｆｈａｒmonic deｔecｔion oｆｔｈｒee-ｐｈａse ｐｈａse-ｌocked ｌooｐis sｔudied ｆoｒｔｈｒee-ｐｈａse ｔｈｒee-ｗiｒe sysｔem ａnd voｌｔａge disｔoｒｔion ａnd ａsymmeｔｒy oｆｐoｗeｒgｒid．Ｉn oｒdeｒｔo ｒeduce beｔｔeｒｔｈe ｔｒａcking eｒｒoｒ,ａｆuzzy PＩａdａｐｔive conｔｒoｌｌeｒis deveｌoｐed,ｗｈicｈcａn ａｌso ｒeduce ｔｈe eｆｆecｔoｆsｔeａdy-sｔａｔe eｒｒoｒby onｌine seｔｔing．Reseａｒcｈconｔenｔs ａｒe deveｌoｐed on ｔｈe ｐｒinciｐｌe oｆｐａｒａｌｌeｌａcｔive ｐoｗeｒｆiｌｔeｒ（SＡPF)．Tｈe design is bａsed on DSP,FPGＡ

ｈａｒdｗａｒe design ａnd ｔｈe doubｌe DSP conｔｒoｌsysｔem soｆｔｗａｒe,ｔｈｒougｈbuiｌding ｔｈe ｔｈｒee-ｐｈａse ３８０Ｖ/３８０Ａｗｈoｌe bｒidge sｔｒucｔuｒe SＡPF eｘｐeｒimenｔdevice,ｔｈe coｒｒecｔness oｆｔｈe conｔｒoｌsｔｒａｔegy ａnd ｔｈe vａｌidiｔy oｆdesign ａｒe veｒiｆied．Key words :ｐoｗeｒｆiｌｔeｒ;ｈａｒmonic deｔecｔion;ｐｈａse ｌocked ｌooｐ;ａdａｐｔive conｔｒoｌｌeｒEEACC :1270E doi :10.3969/j.issn.1005-9490.2018.04.014并联有源电力滤波器控制系统的设计与优化

王 贺,罗益民*,马 奎

（南京工业大学电气工程与控制科学学院,南京２１１８１6)摘 要:针对三相三线系统和电网电压畸变及不对称的问题,研究了一种新型的三相锁相环的谐波检测方法三为了更好的减小跟踪误差,设计开发了一种模糊PＩ自适应控制器,通过在线整定也可以起到减小稳态误差的效果三研究内容基于并联有源电力滤波器（SＡPF)的工作原理展开,该设计采用了基于DSP 与FPGＡ的硬件设计以及双DSP 的软件控制系统,通过搭建３８０Ｖ/１５０Ａ的三相全桥结构SＡPF 实验装置,对控制策略的正确性和设计的有效性进行了验证三关键词:电力滤波器;谐波检测;锁相环;自适应控制器

中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2018)04-0886-07

由于电力电子装置自身具有非线性负载的特性,致使大量的谐波电流与无功电流进入电网中,大量的

谐波污染降低了电网的功率因数,增加了电力系统运

行的负担［１］三有源电力滤波器ＡPF（Ａcｔive PａveｒFiｌ-ｔeｒ)可以对电力电子装置进行动态的谐波抑制,跟踪二补偿不断变化的无功功率,因此它在治理电网谐波方

面得到了广泛的应用三有源电力滤波器的核心部件

为控制系统,控制系统性能的好坏对有源电力滤波器

的性能起着决定性的影响［２］三针对三相三线制系统中谐波和无功功率补偿问题,在深入研究并联型有源

电力滤波器的特定次谐波电流检测算法的基础之上,

提出了一种三相锁相环的谐波检测法和模糊PＩ自适

应控制算法,并设计了一款基于DSP ＋FPGＡ的并联

有源电力滤波器控制系统三

1 控制系统的基本结构及工作原理1.1 并联有源电力滤波器工作原理ＡPF（Ａcｔive PａveｒFiｌｔeｒ)工作原理电路如图１所示

三图1 APF 工作原理电路

万方数据