基于DSP的并联有源滤波器的设计与实现
基于新型DSP的并联型有源滤波器的研究的开题报告
基于新型DSP的并联型有源滤波器的研究的开题报告一、研究背景和意义随着电子技术的不断发展和应用的推广，现代系统不仅在数据传输、信息处理和控制等方面提出了更高的要求，而且在电磁兼容性和电能质量方面也提出了更高的要求。
在这个背景下，有源滤波器逐渐成为一种非常重要的电能质量控制设备。
它具有增益、频率选择和相移等功能，能够有效地抑制干扰和谐波，向电源提供一定的有功和无功电力补偿，保护电气设备和提高电能利用率。
目前，有源滤波器采用的控制策略主要包括模拟控制和数字控制两种。
然而，模拟控制存在精度低、研发周期长和面积大等问题，数字控制能够有效地克服这些缺点，因此受到了广泛的关注和研究。
同时，随着DSP技术的不断发展和应用，以DSP为核心的数字控制有源滤波器也越来越受到关注，成为研究的热点之一。
基于新型DSP的并联型有源滤波器，可以充分利用DSP的高效性能和灵活性，提高滤波器的控制精度和动态响应特性，优化系统的电能质量控制效果，具有很高的实用价值和应用前景。
因此，本研究旨在设计一种基于新型DSP的并联型有源滤波器，对其工作原理和控制策略进行详细分析和探讨，并通过仿真和实验验证其性能和可行性，为电能质量控制领域的发展和应用提供一定的参考和借鉴。
二、研究内容和方法（一）研究内容本研究的主要内容包括以下方面：1. 并联型有源滤波器的基本原理和结构特点分析，包括电路模型、控制策略和滤波器参数的计算方法等。
2. 基于新型DSP的并联型有源滤波器的设计方案，包括滤波器电路的组成、控制器、传感器、信号调理等。
3. 并联型有源滤波器的性能仿真分析，包括工作原理、控制策略、电能质量指标等。
4. 并联型有源滤波器的实验验证和性能测试，包括硬件测试和软件测试，验证其性能、可行性和实用性。
（二）研究方法本研究的主要方法包括以下几个方面：1. 文献资料查阅和整理，分析现有的有源滤波器研究现状、发展趋势和应用领域。
2. 基于MATLAB/Simulink平台，建立并联型有源滤波器的工作模型，进行仿真分析和优化设计。
基于DSP原理的并联型有源滤波器的设计..
第一章绪论随着社会的发展和科技的进步尤其是电力电子装置的广泛应用，一方面电力系统中的谐波污染随着非线性负载的数量和容量日益增加而日趋严重，另一方面供电方及其电力系统设备、用户及其用电器对电能质量的要求也越来越高，因此对电力系统的谐波污染进行综合治理已成为摆在科技工作者面前的一个具有重要现实意义的研究课题。
1.1谐波的危害国际上公认的谐波含义为：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”。
由于谐波的频率是基波频率的整倍数，也常称之为高次谐波。
在国际电工标准(IEC555-2，1982)和国际大电网会议(CIGRE)的文献中定义：“谐波分量为周期量的傅里叶级数中大于1的h次分量”。
IEEE标准中(参见IEEE标准519～1981)定义为：“谐波为一周期波或量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”。
谐波是由与电力系统相连的各种非线性负载产生的。
造成系统正弦波形畸变、产生谐波的设备和负荷称为谐波源。
一切非线性的设备和负荷都是谐波源。
当电力系统向非线性设备及负荷供电时，这些设备或负荷在传递、变换、吸收系统发电机所供给的基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量，向系统注入大量的高次谐波，使电力系统的正弦波形畸变，电能质量降低，损坏系统设备，威胁电力系统的安全运行，增加电力系统的功率损耗等，给系统带来危害。
在大多数情况下，电网中的谐波成分可能不会对电网和电气设备构成严重的威胁，但在一定条件下，谐波成分会严重影响电气装置及联到该装置上的设备的正常运行，甚至会影响电力系统本身的安全稳定运行目前电力系统谐波已成为影响电能质量的公害，其危害主要表现在以下几个方面[1]：（1）对电力系统的危害谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。
基于DSP并联有源电力滤波器的研究
基于DSP并联有源电力滤波器的研究随着电力电子技术的迅猛发展，电力系统中非线性负荷大量增加，各种非线性和时变性电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源的应用越来越广泛，由此带来的谐波和无功问题日益严重。
采用电力滤波装置就近吸收非线性负载所产生的谐波和无功电流，是抑制谐波和无功污染的有效措施。
目前大量采用并聪型无源电力滤波器(PPF)来抑制谐波，PPF 具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，但是其本身固有的缺陷限制了其发展。
与PPF 相比，有源电力滤波器(APF)具有高度的可控性和快速响应性，其特点是不仅能够补偿各次谐波，还可以抑制闪变、补偿无功；不受系统阻抗特性的影响，可消除与系统阻抗发生并联谐振的危险；具有自适应能力，可自动跟踪补偿变化着的谐波。
本文主要研究并联型APF。
1 工作原理有源电力滤波器系统构成原理如图1 所示。
图中Vs 表示交流电源，负载为非线性的谐波源，它产生谐波并消耗无功功率。
有源电力滤波器系统由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路。
其中，指令电流运算电路(即谐波和无功电流检测电路)的主要功能是从补偿对象的电流中提取所需的谐波和无功等电流分量。
补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分构成，它的作用是根据指令电流运算电路得出补偿电流的指令信号，构造实际的补偿电流。
主电路目前均采用PWM 变流器，在产生补偿电流时，主要作为逆变器工作。
图1 所示APF 的基本工作原理：实时检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流(谐波和无功电流)的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无。
基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究的开题报告
基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、研究背景随着工业化和城市化的不断发展，电力质量问题越来越受到重视。
电力质量问题对电力系统的运行稳定性、电力设备的安全运行以及消费者用电质量产生了严重的影响。
其中，谐波污染是电力质量问题的重要组成部分。
传统的谐波抑制技术主要依靠无源滤波器，该技术具有成本低、可靠性高等优点。
但随着电力系统谐波污染的不断加重，无源滤波器的抑制效果逐渐减弱。
因此，有源电力滤波器作为一种新的谐波抑制技术逐渐受到关注。
有源电力滤波器不仅可以对谐波进行抑制，还可以提高系统的功率因数，降低系统的电能损失，改善电力质量。
与传统无源滤波器相比，有源电力滤波器具有抑制能力强、调节性好、可控性强等优点。
在实际应用中，主要有并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器两种结构。
其中，由于并联型有源电力滤波器具有抑制能力强、过电流能力大等优点，因此已经被广泛应用于电力系统中。
二、研究内容本课题拟研究基于DSP控制的并联型有源电力滤波器。
主要内容包括以下几个方面：1. 基于DSP的控制算法设计。
通过分析并联型有源电力滤波器的控制结构和特点，设计适用于该结构的控制算法，并使用DSP进行实现。
2. 并联型有源电力滤波器的建模。
利用Matlab等仿真软件对并联型有源电力滤波器进行建模，包括滤波器本身、滤波器控制器以及电力系统的仿真。
3. 算法性能分析。
通过仿真实验对不同的控制算法进行评估和比较，分析其性能和适用范围，为实际应用提供参考。
4. 硬件实现。
通过硬件实现对算法进行验证，检验算法在实际系统中的可行性和有效性。
三、研究意义本研究针对电力系统谐波污染问题和有源电力滤波技术的应用趋势，研究并实现了基于DSP控制的并联型有源电力滤波器。
本研究将在以下几个方面具有一定的意义：1. 提高电力系统的电能质量，减轻谐波污染对系统运行的影响。
2. 探索并完善有源电力滤波器控制技术，为实际应用提供技术支持。
基于DSP的并联型有源滤波装置的设计
基于DSP的并联型有源滤波装置的设计
麦镜基;刘永强
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2008(024)023
【摘要】本文阐述用于抑制负栽谐波的并联型有源电力滤波器的主要硬件结构和软件设计的控制流程.并联型有源滤波器实现的关键在于准确实时地补偿谐波电流,而准确实时补偿谐波电流的关键在于如何准确实时地检测和输出补偿电流.本文以数字信号处理器(TMS320LF2AOTA)作为控制核心,设计完成了2kVA单相全桥逆变器装置,进行了相关调试和测试,并分析了实验数据.
【总页数】3页(P179-180,169)
【作者】麦镜基;刘永强
【作者单位】510640,华南理工大学电力学院,广州;510640,华南理工大学电力学院,广州
【正文语种】中文
【中图分类】TP273;TN79
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5.模块化并联型低压有源电力滤波装置的设计与工程应用 [J], 商少锋;陈识微;蒋鲁军
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基于DSP的并联型有源电力滤波器控制系统设计
收稿日期:2010-12-08作者简介:贾红芳(1978 ),女,山西侯马人,湛江师范学院信息科学与技术学院讲师,硕士,从事电力系统谐波的分析与治理的应用研究.2010年12月第31卷第6期湛江师范学院学报JOURNAL OF ZH ANJIAN G NORMA L COLLEGE Dec ,2010Vol 31 No 6基于DSP 的并联型有源电力滤波器控制系统设计贾红芳,费 娟(湛江师范学院信息科学与技术学院,广东湛江524048)摘 要:提出并实现了一种基于数字信号处理器(DSP)的三相三线制并联有源电力滤波器装置,介绍了该装置的系统结构、硬件平台及软件设计.实验证明该装置有良好的跟踪和补偿效果,谐波得到抑制,电网波形接近正弦波,达到预期效果关键词:DSP ;T M S320F2407A ;控制系统;硬件设计中图分类号:T M 76 文献标识码:A 文章编号:1006-4702(2010)06-0133-04有源电力滤波器(APF Active Pow er Filter)是近年来发展起来的一种抑制电网谐波的先进手段[1].随着电力电子技术及数字信号处理技术(DSP)的发展,电力电子器件功率的增加及控制方法的改进,对电能质量提出了越来越高的要求,使APF 在电力系统中的研究与应用也越来越广泛.同时随着高速数字信号处理器DSP 的广泛应用及其性价比的日益提高,有源电力滤波器的数字控制方案也取得了很大的进步[2].本文以TM S320F2407A 芯片为核心设计了一套全数字化控制方案,不仅用DSP 来进行负载电流的处理和分离,而且构成PWM 变流器时全部采用软件来实现.用这种方法,可以充分利用DSP 中的功能,减少硬件电路,使得硬件电路更为简单.1 APF 的系统结构本设计APF 的控制系统是基于DSP 构成的,主要包括主电路、电流检测、同步信号的产生等硬件电路的设计以及控制部分软件的设计.并联有源电力滤波器的系统结构框图如图1所示,主要由3大部份组成;主电路(变流器)部分、电流电压检测部分、DSP 控制部分.1.1 主电路(变流器)设计通常采用的主电路,根据其直流侧贮能元件的不同,可分为电压型和电流型.与电压型PWM 变流器相比,电流型PWM 变流器的一个优点是,不会由于主电路开关器件的直通而发生短路故障,但是由于电流型PWM 变流器直流侧大电感上始终有电流流过,该电流将在大电感的内阻上产生较大的损耗,因此目前较少采用.不过随着对超导贮能磁体研究的进展,一旦超导贮能磁体实用化,必然可以取代电感器,促使电流型PWM 变流器的应用增多.本文主电路采用三相电压型PWM 变流电路,其结构如图2所示.根据电网和负载的情况,设计时确定并联型有源电力滤波器的额定工作条件如下:电源电压:220V;负载功率:< 3.3kVA(根据负载的参数确定);主电路电流:0~ 5A;并联型有源电力滤波器的额定容量:1kVA.1.2 电流、电压检测设计湛江师范学院学报(自然科学)第31卷图1 系统结构框图图2 并联型有源电力滤波器主电路结构电流检测信号包括i La 、i Lb 、i L c 、i ca 、i cb 、i cc 见图1.为了通过无功功率理论分离出谐波,要检测i La 、i Lb 、i L c 电流,控制主电路IPM 工作还要检测i ca 、i cb 、i cc 电流.电流检测用CSK7-5A 直测式霍尔电流传感器,用霍尔电流传感器比互感器有更大的带宽[3].电流检测电路如图3所示:通过调整电阻R 3和R 4使测量的电流值调整到0V~3V 之间,这样可以满足DSP 对输入信号的要求,这一点很重要.图3 电流检测电路图图4 电压检测电路由电压检测可得到sin t,再将a 相电压送入过零比较器转换成为波信号,从而可得到a 相电网电压的频率 由于sin t 是随时间变化的,故在软件部分可采用查表法得到每一点的sin t 值 程序中可将sin t 表做成100点,再采用锁相环电路将a 相电压信号100倍频,通过查表程序可得sin t 的值,电路图见图42 APF 硬件平台的实现实验系统结构见图5,系统主要由三相电源、模拟信号处理、A 相电源电流同步信号产生、A/D 转换及数字信号处理、数据处理及输出5大模块组成.实验系统信号来源是380V 交流电,谐波源是由阻感负载三相不控整流桥产生.三相电流经过CSK7~5A 霍尔元件将电流信号转换成电压信号,再通过幅值调节使其成为满足DSP 输入信号要求的0~ 3.3V 电压范围,分别连接到T M S320F2407A 的112、110、107管脚进行A/D 转换[4].134贾红芳等:基于DSP的并联型有源电力滤波器控制系统设计图5 实验系统结构开始系统初始化捕获功能初始化布判断外部上升沿是否到来否是启动定时器T 4进行A/D 转换查表求sin t 、cos t 的值计算谐波电压结束图6 主程序流程图同步电压信号是a 相电压经过电压互感器PT 204C,再通过运算放大器LM 353整形后进入锁相环CD4046进行100倍频,连接到TM S320F2407A 的88管脚作为A/D 转换信号的触发信号,保证相位的同步性[5].3 APF 系统软件的设计软件实现的主要功能是外部电路送来的A 相电流同步方波信号的捕获、定时器启动、A/D 转换启动、产生标准正余弦值、计算谐波电压补偿指令、数据输出.主程序流程见图6.4 实验结果及分析实验系统信号来源是相位互差2/3的三相工频(50H z)380V交流电,谐波源是由阻感负载三相不控整流桥产生,电感80mH 、电阻22 .采用数字式示波器和电能质量分析仪记录实验波形.图7所示为补偿前的电流信号,其中通道1显示A 相电流.图8为补偿后的电流波形图;图9所示为补偿前电流的FFT 波形,图10为补偿后的电流FFT 波形.图7 补偿前的电流波形图图8 是补偿后的电流波形图135第6期湛江师范学院学报(自然科学)第31卷图9 补偿前电流的FFT波形图10 补偿后的电流FF T波形补偿后的电流波形如图10,从图中看出,补偿后的电流波形部分有干扰,使补偿的效果受到影响.从补偿前后的FFT波形可以看出,补偿前的电流中以5、7次谐波为主,畸变率分别为17.75%和8.73%.补偿后5、7次谐波明显减少,畸变率分别为4.02%和3.61%.5 结 论本文介绍了一种基于DSP芯片T MS320-2407A实现的并联型有源电力滤波器实验装置.实验结果表明,基于DSP的APF数字化控制系统对产生谐波源的负载有很好的补偿效果,从电源侧观察,谐波得到了很好的抑制.以DSP芯片实现所有控制环节,减少了电路的其它器件,简化了电路,提高了系统集成度,降低了成本;同时获得了较高的计算速度和计算精度.参考文献:[1]T i公司.Space-V ector PW M Wit h T M SC24x/F24x U sing Har dw are and Soft war e D et ermined Sw itching P atterns[EB/OL] [2006-07-20].http://w w /ems/Pow er Conver ter.[2]潘军,王君艳.基于DSP的有源电力滤波器控制系统设计[J].微处理机,2007,2(1):11-12.[3]白忠敏,何见光.电流互感器的合理选择与综合利用[M].北京:中国电力出版社.1998.[4]刘和平,严利平,张学锋,等.T M S320L F240x DSP结构、原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.[5]张雄伟,曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用[M].2版 北京:电子工业出版社,2000.Design of DSP Control System for Shunt Active Power FilterJIA H ongfang,FEI Juan(School of Information Science and Technology,Zhanjiang Normal College,Zhanjiang524048,Guangdong,China)Abstract:A kind of shunt active pow er filter(APF)of three phase and three w ir es device based on dig ital sig nal processor w as desig ned and the dev ice structur e,hardw are and so ftw are design w er e intr oduced. The experimental r esults show that expected effects of g ood suppression of harmonic w as achieved.The w av eform of g rid current is quite close to sine w ave.Key words:DSP;T MS320F2407A;contr ol system;hardw are design136。
基于DSP的并联型有源电力滤波器控制方法的研究
（） １ 滞环 Ｐ ＷＭ技术 该方法 的工作原理如图 １ 所示 ：
圈 １ 采 用 滞 环 比 较 器 的 瞬 时 值 ｝较 方 式 原 理 图 匕
实时性好 ， 误差小 ， 系统运行稳定的特 点。 关键词 ： 环 Ｐ 滞 ＷＭ ； 三角波 Ｐ ＷＭ； Ａ Ｆ Ｄ Ｐ Ｓ Ｐ ； Ｓ 中图分类号 ：５７ １ ２ ＂ １６ ． １ 文献标识码 ： Ａ
有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波 、 补偿无功 的新型电力 电子装 置 ， 它能对大小和频 率均变化 的谐波及无功进行补偿 。目前有源电力
．
样时刻处 △ 的极性决定的， Ａ ＞ 和 当 ｉ ０时 ，
— ３３ 一 ３
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应该使 ｋ ＞ ， Ａ ＜ 。 ０ 而 ｉ ０时 ， 。 应该 ｋ ＜ 从 而使 ０， 得 Ｉ ｆＩ △ 减小 ， 到补偿 电流 △。 达 跟随指令 信号 。
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文章编号 ：０ ７—１８ （ｏ ６ ｏ 一 ０ ７— ２ １０ ３ ５ ２ｏ ） ｌ ０ ７ ０
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基于 Ｄ Ｐ的并联型有源 电力滤波器控制方法 的研究 Ｓ
张晓新 王志和
（ 内蒙古工业大学 ， 内浆古 呼和浩特 ００６ ） １０２
有源电力滤波器补偿 电流的控制属于逆变器 Ｐ ＷＭ电流控制范畴 ， 主要有滞环 Ｐ ＷＭ技术和三 角波 Ｐ ＷＭ技术。
图 ２ 三角波 比较方式 的原理图
号
浅析基于DSP控制的有源电力滤波器的设计
∑Ｌｓ （ｍ 。ｎｎ ”‰ ） ｉ
电流的指令信号 ， 产生实际的补偿电流。 主电路一 般采用 Ｐ ｗＭ
变 流 器
∑ｌ 一 。
∞ｔ９一 ＋ 。Ｊ
． 。 ｖ ∑ｌ ［ 一２。 ＋ ］ 、 ∑１ ＋ ｎ ｔ ０） ， 。 （ １ Ⅲ
成 了污染 ， 且谐 波对 电 网的污 染 也 日趋 严 重 。 而
３ ｌ ｉ谐波检 测算法 。。 一
在有源滤波器的设计过程 中， 实现对谐波盼 陕速而准确的 检测是极其重要的。这在很大程度上决定滤波器的工作性能。
最早 的检 测 方 法 是 采 用 傅 立 叶 和 Ｆ Ｔ算 法 ，但 是 该 方 法 检测 Ｆ
误差较大 ， 并且速度慢 。本系统 中， 采用基于瞬时无功功率的
ｉ ｉ算法 ， 。 一 实现 谐 波 的快 速 精 确 检测 。
基于瞬时无功功率理论 的 ｉ—ｑ谐波 电流检测 方框 图如 ｐｉ
图 ２所示 。
ｅａ
本文将介绍通过采用 ｉ ｉ谐 波检测算法实现谐波 电流的 一 实时、 精确检测 ， 然后利用定时 比较控制方 式使 变流器产生准
图 １ 有 源 电 力滤 波 器 工作 原 理
图１ 所示有源 电力滤波器的基本工作原理是 ， 检测补偿对 象的电压和电流 ， 经指令 电流运算 电路计算得 出补偿 电流 的指
ｋ次谐波 的正序分量
令信号， 该信号经补偿 电流发生电路放大 ， 出补偿电流 ， 得 补偿
电流 与负 载 电 流 中要 补 偿 的谐 波 及 无 功等 电流 抵 消 ， 终 得 到 最 期 望 的 电源 电流 。
确 的谐 波 补 偿 电 流 ， 后与 ＤＳ 结 合 ， 现对 电源 谐 波 电流 最 Ｐ相 实 的精 确 抑 制 ， 最终 实现 绿 色 电网 。
基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究概要
合肥工业大学硕士学位论文基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究姓名:王英申请学位级别:硕士专业:电力电子与电力传动指导教师:张国荣20090401基于DSP控制的并联型有源电力滤波器的研究摘要随着电力电子技术的飞速发展,越来越多的电力电子装置被广泛应用于工农业生产和人民生活中。
电力电子装置在提高工农业生产效率和人民生活水平的同时,由于其非线性负载的特性,使谐波电流和无功电流大量注入电网,给电网带来了大量的电能质量问题。
传统的LC无源电力滤波器由于其存在只能吸收固定频率的谐波,并且容易发生并联谐振的缺点,使得其必将被有源电力滤波器取代。
有源电力滤波器的优点是能够实现谐波抑制和无功功率补偿双重功能,并且对谐波频率和幅值都在变化的负载也能进行很好的补偿,这极大的弥补了传统的LC无源电力滤波器的缺陷。
本文首先介绍了有源电力滤波器的分类和结构形式、工作原理和主电路的拓扑结构。
对基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法进行了深入的研究和分析,针对其存在的不足,提出了一种基于自适应神经网络的谐波电流检测方法。
分别建立了三相三线制和三相四线制电容中点式有源电力滤波器的主电路数学模型,在此基础上对适用于不同拓扑的控制策略分别进行了论述和研究。
对于三相三线制系统的两种控制策略进行了研究:基于检测负载电流和基于检测直流侧电容电压的控制策略。
针对三相四线制系统的特点,采用了基于零序电流分离的检测和控制方法。
对文中提出的检测方法和控制策略,均在PSIM和MATLAB软件环境建立了仿真模型,通过仿真验证了其正确性和可行性。
最后本文设计了一台基于DSP的样机,在样机上对基于瞬时无功功率理论的检测方法和控制策略进行了实验研究,实验结果证明了理论的正确性。
关键词:有源电力滤波器:瞬时无功功率理论;谐波检测;自适应神经网络;控制策略;PSIM建模;MATLAB建模;DSP3.3三相四线制系统的谐波检测方法三相四线制电路与三相三线制电路的三相电流特性的区别在于三相四线制电路的三相电流中可能含有基波和各次谐波零序分量,而三相三线制电路的三相电流中不含零序分量,只含正序分量和负序分量。
基于DSP的混合型有源电力滤波器的设计
基于DSP的混合型有源电力滤波器的设计随着工业电力电子技术的发展，电力系统的谐波抑制和无功补偿问题越来越受到人们的广泛关注。
传统的谐波抑制手段是在电网中加装无源电力滤波器PPF(Passive Power Filter),利用电感、电容的谐振特性，在阻抗分流回路中形成低阻抗支路，从而减小非线性负载向电网注入谐波电流。
但无源滤波支路的存在只能对特定次谐波进行滤除、易与电网发生串联谐振等缺点，因而逐渐被有源电力滤波器APF(Active Power Filter)所取代[1]。
有源电力滤波器虽能克服无源电力滤波器存在的缺陷，但其安装容量受开关器件容量的限制，当所需处理的谐波和无功电流较大时，由逆变器实现的技术难度和成本都将增加，从而限制了有源电力滤波器在大型供配电系统中的应用。
基于无源滤波器和有源滤波器的优点，将LC无源滤波器和有源滤波器结合起来形成一种混合型有源电力滤波器HAPF(Hybrid Active Power Filter),取两者之长、补其之短，把无功补偿和谐波抑制融为一体是一种完美的构想。
但目前人们所提出的混合型有源电力滤波器的拓扑结构仍有不足之处。
本文即针对目前常见的一种混合型有源电力滤波器结构进行了改进。
1 主电路结构和原理1．1 主电路结构目前常用的一种混合型滤波器的结构如图1所示，其工作原理可参考文献[2]。
该电路拓扑可通过控制晶闸管的开通和关闭来调整晶闸管投切滤波器TSF（thyristor switched filter）的结构，使得能量较大的低次谐波和无功功率主要由TSF补偿，APF主要作用是抑制剩余谐波，并改善TSF的滤波器特性。
实际上，采用如图1所示的有源电力滤波器，将由于变压器的耦合作用，使所有的基波无功电流都流过有源电力滤波器。
这样就迫使逆变器所需求的容量大大增加，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供配电系统中的应用。
为了进一步降低有源电力滤波器的容量，可以在并联混合型有源电力滤波器的基础上结合它的注入电路方式将主电路的拓扑结构加以改进，改进后的系统结构如图2所示。
基于DSP的并联型三电平有源电力滤波器的研究的开题报告
基于DSP的并联型三电平有源电力滤波器的研究的开题报告题目：基于DSP的并联型三电平有源电力滤波器的研究一、选题背景及意义随着电力电子技术的不断发展，各种非线性负载和电力设备的普及，电力系统中出现的电力质量问题日益突出，尤其是谐波污染问题成为制约电力系统安全、稳定和经济运行的重要因素之一。
针对这一问题，近年来，有源电力滤波器（APF）逐渐展现出其优越性，成为解决电力质量问题的一种有效手段。
目前，APF主流的控制方式为基于计算机数值控制器(DSP)的控制方式，广泛应用于电力系统中。
然而，由于谐波污染程度的不同，APF需要具有不同的滤波容量，转换器的功率也随之增加，成本也会随之升高。
因此，提高APF的滤波能力，降低APF成本，成为当前研究的重点之一。
为此，本课题拟对基于并联型三电平有源电力滤波器进行研究，提高其运行效率与安全性，探索其在电力系统中的应用，以期提高电力系统的供电质量，保证系统的稳定性和安全性。
二、研究内容与目标1. 研究并实现基于并联型三电平有源电力滤波器的电路拓扑结构和控制策略，提高其运行效率与安全性。
2. 探究滤波器的拓扑结构对谐波滤波能力的影响，通过仿真实验探索最优拓扑结构。
3. 基于仿真实验，优化滤波器的控制策略，提高其稳定性和可靠性。
4. 测试并评估滤波器的性能，验证其在电力系统中的应用效果。
三、研究方法与流程1. 查阅文献、分析电力系统中的问题与现有解决方案，确定研究方向。
2. 设计并搭建实验系统，开展仿真实验，研究不同拓扑结构的滤波器的性能与优劣。
3. 优化滤波器控制策略，提高其稳定性和可靠性。
4. 进行实验测试，验证滤波器的性能。
5. 分析实验数据和结果，总结结论，提出进一步改进的方向。
四、预期成果和意义1. 完成基于DSP的并联型三电平有源电力滤波器的设计与实现，探索最优拓扑结构和控制策略。
2. 实验测试并评估滤波器的性能，验证其在电力系统中的应用效果，为电力系统的运行质量提供技术支持。
基于DSP的并联有源电力滤波器数控系统
效 ， 开发 的软件 实用性 强。 所
关 键词 ： 源 电力滤 波 器 ； 波补偿 ； 字信号 处理 ； 字控 制 有 谐 数 数
中图分 类号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３
文 献标 识码 ０ １ １ ４５ （０７０ — ００— ３ ０
Ｓ ｈｕｎ ｃ ｉ ｗｅ ｉｔ ｒ ｄ ｇ ｔ ｌｃ ｎ ｒ ｌｓ ｔ ｍ ａｓ ｄ ｏ ＤＳＰ ｔ ａ ｔｖｅ ｐｏ ｒ ｆｌｅ ｉ ｉａ ｏ ｔ ｏ ｙｓｅ ｂ ｅ ｎ
ａｅｌｃ ｆａ ｉｔ ｒｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ａ ｄ ｔｅ ｄｆ ｃ ｌ ｆＡＰ ｅ ｉｎｎ ，ａ ｓ ｕ ｔａ ｔ ｅｐ ｗ ｒｆ ｔｒ Ｓ Ｆ）ｄｇｔｌｃ ｎｒｌ ｒ ａｋ ｏ ｂｌ ｙｆ ｐｉ ａｉ ｎ ｈ ｉ ｕｔ ｏ Ｆ ｄ ｓｇ ｉｇ ｈ ｎ ｃｉ ｏ ｅ ｌ （ ＡＰ ｉ ｏ ｍｉ ｏ ｉ ｆ ｙ ｖ ｉｅ ｉｉ ｏ ｔ ａ ｏ
Ｏ 前
言
去负 载 电流 中 的高次谐 波 。Ａ Ｆ能够基 本 克服 无源 Ｐ 滤 波 器 的缺 点 ， 对谐 波 和无功 功率 进行 动态 补偿 ， 其 补 偿 特性 不受 电 网阻抗 的影 响 ， Ａ Ｆ参 考 电 流 的 而 Ｐ
随着 配 电网 中 的整 流 器 、 变频 调 速 装 置 以及 各 种 电力 电子设 备 的不 断 增 加 ， 些 非线 性 设 备 产 生 这 了大量 的高 次谐 波 ， 重 污染 了 电力 系统 电能质量 ， 严 造 成 电力 系统 电压 、 流严 重 畸变 ， 响仪表 正常 工 电 影 作 … 。为 此 ， 们 提 出了 两种 电力 系 统 谐 波抑 制 的 人 基本 措施 ， 种是 采用 Ｌ Ｒ构 成 的无 源 电力 滤 波器 一 Ｃ （ ａｓ ｅｐ ｗ ｒ ｉｅ ， Ｐ ） 另一种 是 采用 电力 电子 ｐ ｓ ｖ ｏ ｅ ｌ ｒ Ｐ Ｆ ； ｉ ｆｔ 器件 构成 的有 源 电力 滤 波器 。 无源 电力 滤波 器 因成本低 、 术成 熟 ， 技 目前仍 在 滤 波装 置 中 占主 导地 位 。但是 无 源电力 滤波 器 的设
基于DSP控制器下的有源电力滤波器
研究与开发基于D SP控制器下的有源电力滤波器李建林王剑飞赵佩宏孔德国(中科院电工研究所，北京100080)摘要在理论分析和仿真研究的基础上，本文设计并完成了基于C P s—s P w M技术级联H桥型多电平变流器的并联型有源电力滤波器s A PF系统样机，并进行了系统实验，给出了实验结果。
实验结果表明基于cP s．s Pw M技术级联H桥型多电平变流器的S A PF系统能够在较低的器件开关频率下实现较好补偿效果，具有良好的工业应用前景。
关键词：D s P；变频器；有源电力滤波器A c t i ve P ow e r Fi l t erB as ed on D S PC ont r oU erLi Ji nnl i n、^，ang j i nnfei zh(10P e i}协ng K o ng D e guo(I ns t i t ut e of E l ect r i ca l Eng i neeri ng，C hi nes e A ca de m y of Sci ences，B ei j i ng100080)A bs t r act O n t he ba si s of t heore t i c ana l ys i s and s i m ul at i on st udy，a pr ot ot ype of a s hu nt A PF w i t hcas cade m ul t i l e ve l c o nye r t e r based on C ar ri er Phas e Shi ft ed PW M i s f ea l i z ed．The s ys t em expe^m ent i s per f o r m ed and t he ex per i m ent al r esu l t is gi V en．E xperi m ent al r esu l t pm V es t ha t t he s hunt A PF s yst em w i t h cas cade m ul t i l evel c on ve rt e r based on C ar ri er Phas e Shi ft ed PW M c an achi eve excenent com pens at i on ef f ec t at m uch l ow s w i t ch f requen cy，w hi ch i s of pe rf ec t pros pect i n i ndust r y appl i cat i o n．K ev w O r ds：D SP；conver t er：A PF1引言有源电力滤波器(A ct i ve P ow e r Fi l t e r’简称A PF)是一种用于动态抑制谐波，根据需要也可以同时补偿无功的新型电力电子装置114】。
并联型有源滤波器谐波检测的DSP实现
电力电子
q 可由下式计算
⎡ p⎤ ⎢ q ⎥ = C pq ⎣ ⎦ ⎡ iα ⎤ ⎢ ⎥ ⎣ iβ ⎦
式如下： （ 3）
⎡iaf ⎤ ⎢ ⎥ −1 ⎢ibf ⎥ = C23Cipiq ⎢ ⎣icf ⎥ ⎦ ⎡ip ⎤ ⎢ ⎥ ⎢iq ⎥ ⎣ ⎦
（ 6）
⎡eα 式中， Cpq = ⎢ ⎢ ⎣ eβ
eβ ⎤ ⎥ −ea ⎥ ⎦
（下转第 44 页）
2011 年第 5 期
图5
程序流程图
5
实验结果及分析
在理论分析的基础上，搭建了系统实验平台， 如图 6 所示。其中，三相对称电网电压为 380V，谐 波源为三相桥式整流电路，整流桥负载阻感负载 R = 20Ω ， L = 100mH 。
图6
实验系统硬件电路
32
2011 年第 5 期
电力电子
实验结果如图 7 所示。其中，图 7（ a）为正弦 波线电压 uab 及经锁相环电路测得的锁相环输出信 号波形，由图可见二者的相位完全一致；图 7（ b） 为三相负载电流中的其中一相 ia ，可以看出由于负 载的影响，已经使得电网电流产生了严重的畸变； 图 7（ c）为负载电流变换到 α-β 两相正交坐标系得 到的 iα 、 iβ 波形；图 7（ d）为电流 iα 、 iβ 变换到 p-q 坐标系得到的 ip 、iq 波形；图 7（ e）为有功电流 ip 和 无功电流 iq 经低通滤波、pq 反变换后得到的基波电 流波形；图 7（ f）为实际测得的谐波电流波形。
2
2.1
基于瞬时无功功率理论的 ip -iq 检测法
瞬时无功功率理论 假设三相 电 路各相电 压 和电流值 分 别为 ea 、 eb 、 ec 和 ia 、 ib 、 ic ，将其分别变换到 α -β 两相正 交坐标系下，得到 eα 、 eβ 和 iα 、 iβ 如下所示 ⎡ ea ⎤ ⎡ eα ⎤ ⎢ ⎥ （ 1） ⎢ ⎥ = C 32 ⎢ eb ⎥ e β ⎣ ⎦ ⎢ ⎥ ⎣ ec ⎦
基于DSP的有源电力滤波器的设计与研制的开题报告
基于DSP的有源电力滤波器的设计与研制的开题报告一、研究背景随着现代工业和生活用电设施的普及，电力系统中的电力质量问题越来越引起人们的关注。
电力质量问题包括电压骤降、电压波动、电压闪变、谐波、电力干扰等。
其中，电力谐波作为目前电力质量问题中最为严重的一种，已经成为制约电力系统发展的主要障碍之一。
因此，有源电力滤波器作为谐波消除的主要手段，受到了广泛的关注。
有源电力滤波器是由一个DSP控制器以及一个功率开关器件组成的，旨在消除电力系统中存在的高次谐波。
因此，其设计与研制对于保障电力系统的正常运行和提高电力质量具有重要意义。
二、研究目标本文旨在研究基于DSP的有源电力滤波器的设计与研制，具体研究目标如下：1.分析有源电力滤波器在电网中的应用需求，包括电力谐波类型、谐波分布及其对电力系统的影响等方面。
2.研究DSP技术在有源电力滤波器中的应用，设计基于DSP的有源电力滤波器控制器。
3.设计有源电力滤波器功率电路，选择合适的功率开关器件，实现对谐波的消除。
4.进行有源电力滤波器设计的仿真分析，验证设计的可行性并进行性能优化。
5.进行实验验证，验证设计的有源电力滤波器在实际电力系统中的谐波消除效果。
三、研究内容1.电力系统中电力谐波的类型、谐波分布及其对电力系统的影响分析。
2.有源电力滤波器的控制器设计：研究DSP技术在有源电力滤波器中的应用，设计基于DSP的有源电力滤波器控制器。
3.有源电力滤波器的功率电路设计：选择合适的功率开关器件，实现对谐波的消除。
4.进行有源电力滤波器设计的仿真分析：使用MATLAB/Simulink进行有源电力滤波器设计的仿真分析，验证设计的可行性并进行性能优化。
5.有源电力滤波器的实验验证：在实际电力系统中搭建有源电力滤波器实验平台，验证设计的有源电力滤波器在实际电力系统中的谐波消除效果。
四、研究意义1. 有源电力滤波器的设计与研制对于提高电力系统质量，保障电力系统正常运行，具有重要意义。
基于DSPARM的并联有源电力滤波器控制器
基于DSPARM的并联有源电力滤波器控制器
1 引言
近年来，随着电力电子设备及非线性、冲击性设备的广泛应用。
在电网中产生的谐波对电网系统造成了严重的污染，因此消除电网中的谐波污染已成为电能质量研究的一个重要课题。
目前普遍采用的并联型无源滤波器存在着滤波效果差，对电网参数敏感。
元件体积庞大。
严重时会导致串并联谐振事故等缺陷。
采用现代电力电子技术、数字信号处理（DSP）技术和先进控制理论的有源电力滤波器（APF）技术㈣对电网谐波进行动态实时补偿。
是目前解决谐波污染问题最有效和最具潜力的途径。
传统的并联型APF 的控制方法大都基于瞬时无功理论、自适应理论等计算测量方法，首先计算出负载电流中的谐波成分，然后根据计算出的谐波电流值。
分别进行补偿电流和直流侧电容电压的控制。
这种方式需进行较复杂的数学运算，影响装置的响应速度。
在负荷变化时容易发生电流畸变。
针对三相系统采用了一种基于直流侧电容电压控锘lJl51 的APF 控制算法，从瞬时有功和无功功率在系统中传递的角度出发，以调节电网输入APF 的有功功率为目标，直接对输入电流进行控制，省去了检测有功和无功电流分量的繁琐过程，使检测谐波的过程变得简单。
并设计了一种基于DSP 和ARM 的全数字并联APF 控制器。
2 控制策略
2.1 直流侧电容电压控制算法
通过控制算法使电源侧向电容注入适当的能量，以补偿电力电子器件开断造成的损耗，维持直流侧电容电压H 由的稳定。
实际补偿装置中的损耗功率在一个周期内的积分不为零，会引起u 也周期值的变化，该周期值的变化反应了逆。
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基于DSP 的并联有源滤波器的设计与实现邱林（长沙电力职业技术学院电力工程系，湖南长沙410131）[摘要]本文介绍了有源电力滤波器的工作原理和谐波电流的检测方法，以及有源滤波器的控制方法，然后,设计了一种基于TMS320LF2407A 的并联有源电力滤波器硬件电路，并给出了系统软件实现方法及程序流程图；最后文章对本装置的特点进行了说明。
[关键词]DSP,APF,设计[中图分类号]TM502[文献标识码]A [文章编号]O280（2009）04-0001-04[收稿日期]2009-10-22[作者简介]邱林（1982-），男，湖南汉寿人，大学本科，助教。
主要研究方向：输配电技术、高职教育。
一、绪言电力是现代人类社会生产和生活不可缺少的一种主要能源形式，理想的的电压应该是固定的频率以及规定的电压幅值。
然而随着电力电子技术的发展，配电网中各种变频调速装置、整流器、开关电源、电弧炉和电抗器等的应用日益增多[1]，向电网注入了大量的谐波和无功功率，这极大地影响了电力系统的安全、稳定、经济运行；各种谐波、非线性、冲击性和不平衡用电的特性不但给电网的供电质量带来严重的污染，使用电设备所处的环境恶化，而且对周围的通信系统等带来严重的危害[2]；所以，进行谐波抑制和无功补偿具有十分重要的现实意义。
二、有源滤波器基本工作原理有源滤波器由两大部分组成：谐波和无功功率检测电路及产生补偿电流的逆变器。
前者的作用是先从补偿对象中检测出谐波和无功电流等分量，后者的作用是根据检测出的谐波和无功电流等产生幅值相等、相位相反的谐波分量，再注入电网，达到实时补偿谐波的目的[3]。
电压型并联式的基本原理结构如图1所示。
有源滤波器以脉宽调制(PWM)高频逆变器作为主回路，其开关器件有GTO 、IGBT 、GTR 等，器件的选择首先应满足工作频率和容量的要求，这一点现已基本得以满足。
有源滤波器工作时通过控制PWM逆变器的开关状态，使输出的补偿电流实时跟随参考电流而变化，以达到理想的补偿效果。
图1有源滤波器的基本工作原理三、谐波电流的检测方法精确、实时地检测出电网中瞬态变化的畸变电流，是提高有源电力滤波器补偿精度的一个关键问题。
传统的检测方法及其优缺点比较如下[4]：(1)模拟带通或带阻滤波器测量谐波：优点是其原理和电路结构简单、造价低，能滤除一些固有频率的谐波。
缺点是误差大、实时性差，电网频率变化时尤其明显，对电路元件参数十分敏感，参数变化时检测效果明显变差；(2)基于频域分析的“快速傅立叶变换”(FFT)：该方法会产生频谱混叠、频谱泄露和栅栏效应；(3)基于Fryze 时域分析传统功率定义的谐波检测法：该方法的主要缺点是必须计算负载的有1··功功率和电网电压的有效值，还要计算其它的计算时间，时间延迟很长，故不适用于频繁变化负载的补偿；(4)有台湾学者提出的“同步测定法”：优点是信号检测畸变小，放大系数高，波形快速跟踪能力强；(5)我国重庆大学的罗世国等提出的自适应检测法。
该系统的特点是在电压波形畸变情况下也具有较好的自适应能力，缺点是动态响应速度较慢；(6)基于神经网络法检测，这些方法大多停留在仿真研究阶段，还没用到实际系统中；(7)小波分析法：一种极具潜力的谐波检测法。
(8)基于瞬时无功功率理论的瞬时空间矢量谐波检测法。
上述的各种方法，傅里叶变换是目前谐波测量仪器中广泛使用的基本理论依据。
神经网络理论和小波分析方法应用于谐波测量[5]，仍是目前正在研究的新方法，它可以提高谐波测量的实时性和精度。
瞬时无功功率理论的谐波检测法在有源滤波器的发展过程中起到了巨大的推动作用，是目前APF中应用最广泛的一种检测方法。
基于瞬时无功功率理论检测法，在只检测无功电流时，可以无延时地得到检测结果。
检测谐波电流时，因被检测对象电流中谐波的构成和采用滤波器的不同，会有不同的延时，但最多不超过一个周期。
DSP主程序中谐波电流的计算非常重要，因指令电流计算的准确与实时性直接关系到APF补偿性能的好坏，若指令电流误差很大，则即使APF补偿电流逆变器输出能完全跟踪指令电流，最终的补偿结果误差也会很大。
三相瞬时无功理论现已包括p-q 法ip-iq法和d-q法，其中基于同步旋转的Park变换的d-q法,不仅简化了对称无畸变下的电流增量检测，而且在市电电网不对称、有畸变时也能精确地检测出谐波电流，所以本文采用基于瞬时无功功率理论的同步旋转的Park变换的d-q法计算谐波指令电流。
四、有源滤波器的控制方法目前APF常用的PWM技术有：调制方式，主要有正弦脉宽调制(SPWM)(包括自然采样、规则采样和指定谐波消去法)。
跟踪控制法，有电流跟踪控制和磁链跟踪控制即电压空间矢量控制(SVPWM)(包括滞环比较和三角波比较方式，属于闭环控制)等。
80年代中期，国外学者在交流电机调速中提出了磁链轨迹控制的思想，进而发展产生了电压空间矢量(Space Vector)的概念。
其物理概念清晰，算法简单且适合数字化方案，故一经提出即受到关注。
磁链轨迹控制法不同于传统的SPWM法，它从交流电机角度出发控制开关，形成PWM波，使电机中产生的实际磁链矢量逼近跟踪定子磁链的给定轨迹———理想磁链圆。
此方法在电压利用率、电流谐波和过调制等方面有优势，而对零矢量的合理控制可以明显地降低逆变器的开关损耗。
SVPWM目前也已经得到广泛应用。
但传统的空间电压矢量PWM算法复杂，运算时间长，占用了大量的系统控制时间。
本文在分析空间矢量方法的基础上，对其算法进行了简化，并采用DSPTMS320LF2407A计算谐波，大大地提高了SVPWM的计算速度，并使控制精度大大提高。
本装置以DSPTMS320LF2407A为控制核心，其显著优点是利用高速A/D采样(最快可达500ns)，控制系统反应时间仅为25μs，这意味着三相非线性负载电流的采样频率达40kHz。
负载电流采样周期越短，补偿谐波的实时性、准确性越高。
逆变器控制采用DSP实现的SVPWM波，可以有效地提高直流侧电压利用率、软件开发周期短等优点，而且还可达到提高输出波形质量和减少开关损耗的效果，具有一定的实用价值。
电流检测方法采用瞬时无功功率理论的基于同步旋转的Park变换的d-q法来检测谐波，使最终的补偿结果误差达到最小化五、控制系统硬件设计本装置以DSPTMS320LF2407A为控制核心，以磁链跟踪型为控制策略，其系统控制硬件电路图如图2所示。
图2APF硬件结构图在DSP为核心的数字控制电路中，该控制系统的各模块功能如下：(1)由R1、C1、L1~R3、C3、L3组成的高通滤波2··器(HPF)主要是滤出次数很高的谐波。
因次数很高，所以高通滤波器的容量很小，同时使有源滤波器的容量得以减小；(2)Ra、Ca、La~Rc、Cc、Lc组成的滤波器主要是滤出因逆变器开关器件在开关频率附近产生的一些次数很高的谐波(开关毛刺)；(3)电流传感器和电压互感器主要是将电网、负载电流和电网电压变为+5V~-5V的弱电信号；(3)信号调理和采保电路将电压互感器和电流传感器过来的弱电信号变为与DSP芯片TMS320LF2407A相匹配的电压电流信号；(4)TMS320LF2407A完成A/D采样后，将电压电流采样信号进行谐波检测算法后求得相应的谐波及无功电流值，再通过控制算法给出符合要求的补偿信号，补偿信号再通过TMS320LF2407A内部PWM 模块产生SVPWM控制信号送至驱动模块，最终通过功率电子器件产生相应的补偿电流注入电网，达到实时补偿的目的。
该电路的关键是由DSP实现的谐波检测和控制方式、数字低通滤波器、直流侧电压的PI控制及SVPWM直接控制等指令电流的算法实现。
六、软件设计DSP完成了APF系统中的绝大多数软件功能。
程序设计时充分应用了TMS320LF2407A片内的许多外围模块[6]，如A/D模块、事件处理器模块和外部中断XINT2功能。
程序的主体部分采用外部中断方式实现按周期进行的数据采样及其运算控制，见图3主程序流程图。
中断服务子程序是软件算法最重要的组成部分。
当DSP启动后首先进行设备初始化操作，结束后进行设备投入电网操作，然后DSP空闲，等待中断的发生，一旦中断出现，运行相应的中断处理程序，处理完成后DSP空闲等待另一个中断的发生。
A/D转换、谐波计算程序、控制算法和SVPWM波产生等一系列过程都在外部触发的中断XINT2中完成。
在系统初始化的过程中，系统对故障检测中断进行设置，包括中断标志寄存器和中断屏蔽寄存器。
然后对DSP的PLL锁相时钟模块进行设置，以使各内部模块的时钟频率达到要求，接着便进行外部中断XINT2。
PWM的设置包含了PWM控制中的比较方式设置、输出方式设置、死区设置等功能。
XINT2中断处理程序的作用是对并联侧的输入电流和输入电压进行处理、并执行相应的控制算法、以取得相应的电流补偿信号，作为SVPWM控制信号产生的输入，最终通过SVPWM控制主电路IGBT有规律的开关动作，以补偿相应的谐波电流和无功电流，同时还要维持直流电容电压的恒定。
在XINT2中断服务子程序中，首先设置第1次A/D控制，然后使用查询方式判断A/D转换是否结束，一旦转换结束，对采样值处理并保存后再设置A/D控制，进行第2次A/D转换。
同样进行第3、4次的A/D转换，当采到所需的各个电气量值后，进入控制算法和SVPWM输出的流程。
七、本装置的特点本文所设计的APF有两个优点：1.控制策略采用空间矢量方法的SVPWM控制技术①使APF在任意时刻要跟踪的矢量均可由两个基本矢量和零矢量合成，控制精度较高；②在一个控制周期通过开关2次动作即可将参考矢量输出，因而APF的损耗较少，效率较高；③其矢量作用时间由相电压直接计算，计算方法简单。
该方法直流电压利用率高，其最大输出电压较SPWM高约15.47%。
主程序图3主程序流程图3··保护中断子程序图4保护中断子程序流程图2.谐波电流采用复合控制方式APF的指令信号通过同时检测电源电流和负载电流得到，它既具有检测电源电流和负载电流的优点，又能克服它们各自的缺点，使得滤波器的补偿性能得到很大的提高。
八、结论本装置能完成谐波电流的提取、指令电流的产生、直流侧电压的控制、SVPWM的产生等功能。
经过测试表明，该系统具有很好的实时性和稳定性，在响应时间和精度方面都达到了设计要求，能满足有源滤波器实时补偿的要求。
[参考文献][1]李红,杨善水.电力系统谐波检测的现状与发展[J].现代电子技术.2004,4(9):81-83.[2]李圣清，朱英浩，周有庆，何立志.电网谐波检测方法的综述[J].高电压技术.2004,30(3):39-40.[3]韩居华,周晓兰.有源电力滤波器研究综述[J].电力情报.1995,6(4):1-3.[4]胡铭，陈珩.有源滤波技术及其应用[J].电力系统自动化.2002,2(3):66-67.[5]姜俊峰,刘会金.空间矢量控制在有源滤波器中的应用[J].继电器.2004,32(9):27-30.[6]刘和平等.TMS320LF240x DSP结构、原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.Realization and Design of Active Power Filter Based on DSPQiu Lin（Electric and Engineering Department of Changsha Electric Power Technical College，Hunan Changsha410131）Abstract:This article describes the working principle of active power filter and harmonic current detection method,as well as the active power filter control methods.Then,a hardware circuit of parallel active power filter based TMS320LF2407A is designed,and the software implementation methods and procedures flowchart is given. Finally the characteristic of this device is described.Keyword:DSP;APF;Design4··。