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基于单片机控制的单周有源滤波器研究

更新时间：2020-02-25 13:57:26 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：单片机有源滤波器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着电力电子设备的大规模应用，各种非线性负载对电力系统造成极大的的谐波污染，一方面，谐波对电网的经济安全运行造成了极大的威胁，另一方面，谐波对于用电设备的运行效能及寿命也会产生一定的危害，因此，谐波治理成为具有重要现实意义的研究课题。谐波治理的措施可以分为无源和有源两类，受制于成本原因，现有的谐波治理措施主要还是以LC无源滤波网络为主，但有源滤波器在谐波治理方面存在的众多优势使其成为未来的发展趋势。传统有源滤波器的控制部分主要由谐波信号的检测和补偿分量的产生两大部分组成，为了产生补偿电流基准，大多涉及高速的实时计算，因而高速数字处理器以及高性能的A/D转换器必不可少，这样增加了系统的成本及复杂性，降低了系统的可靠性。基于单周控制的有源滤波器无需产生电流基准，只需对输入电流和有源滤波器储能电容电压进行检测即可，从而减少采样和简化控制，进而降低成本，增加可靠性，在中小功率场合存在十分巨大的应用前景。本文在单周控制的基础上，提出了一种新型的基于单片机控制的单周有源滤波系统，通过将单片机与单周控制策略结合，使系统的集成度进一步提高，简化控制，提高可靠性。同时，集成单片机的控制系统可以实现更灵活的功能配置，提供更友好的人机界面，为单周控制有源滤波器的大规模应用奠定基础。本文首先介绍了谐波问题的历史及其研究意义，比较了无源与有源滤波器的优缺点，对各种有源滤波方案进行了比较介绍，在此基础上，对基于单周控制技术的单相有源滤波器进行了详细的分析，包括单极与双极单周控制有源滤波器的原理方法、优缺点、设计方法等。同时，为了验证单周控制在有源滤波器应用方面的可行性，给出了单片机控制的120V/200W样机的设计实例，并用Simulink进行了仿真，给出了仿真与实验波形及其结果分析。其后又对三相单周控制有源滤波器的原理方法做了简介并进行了仿真验证。文章的最后部分对整个设计研究过程进行了总结，提出了进一步的工作目标，对单周控制有源滤波器的发展作出展望。