基于DSP ARM的并聯(lián)有源電力濾波器控制器

近年來，隨著電力電子設備及非線性、沖擊性設備的廣泛應用。在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)系統(tǒng)造成了嚴重的污染，因此消除電網(wǎng)中的諧波污染已成為電能質量研究的一個重要課題。目前普遍采用的并聯(lián)型無源濾波器存在著濾波效果差，對電網(wǎng)參數(shù)敏感。元件體積龐大。嚴重時會導致串并聯(lián)諧振事故等缺陷。采用現(xiàn)代電力電子技術、數(shù)字信號處理（DSP）技術和先進控制理論的有源電力濾波器（APF）技術㈣對電網(wǎng)諧波進行動態(tài)實時補償。是目前解決諧波污染問題最有效和最具潛力的途徑。　　

傳統(tǒng)的并聯(lián)型APF的控制方法大都基于瞬時無功理論、自適應理論等計算測量方法，首先計算出負載電流中的諧波成分，然后根據(jù)計算出的諧波電流值。分別進行補償電流和直流側電容電壓的控制。這種方式需進行較復雜的數(shù)學運算，影響裝置的響應速度。在負荷變化時容易發(fā)生電流畸變?！　?/P>

針對三相系統(tǒng)采用了一種基于直流側電容電壓控锘lJl51的APF控制算法，從瞬時有功和無功功率在系統(tǒng)中傳遞的角度出發(fā)，以調節(jié)電網(wǎng)輸入APF的有功功率為目標，直接對輸入電流進行控制，省去了檢測有功和無功電流分量的繁瑣過程，使檢測諧波的過程變得簡單。并設計了一種基于DSP和ARM的全數(shù)字并聯(lián)APF控制器。　　

2 控制策略　　

2.1 直流側電容電壓控制算法　　

通過控制算法使電源側向電容注入適當?shù)哪芰?，以補償電力電子器件開斷造成的損耗，維持直流側電容電壓H由的穩(wěn)定。實際補償裝置中的損耗功率在一個周期內的積分不為零，會引起u也周期值的變化，該周期值的變化反應了逆變器兩側有功功率的傳遞。

算法控制在交流側由電源輸入有功電流以補償開關器件的損耗。交流側補償功率PA一個周期內的積分為：

在一個周期內的能量變化即直流電容上儲存的電量可表示為：

聯(lián)立式（1）和式（2），補償目標是使兩式相等。以一個r為單位?？梢杂嬎愠鼋涣鱾鹊刃аa償電流的大小。圖1示出據(jù)此設計的直流側電壓的單周期控制框圖。進行周期采樣，通過比例積分環(huán)節(jié)對采樣得到的電壓比較值進行修正之后，可以得出損耗電流的幅值k。使損耗電流與系統(tǒng)電壓同相位，以保證其為等效有功電流：控制有功的傳遞情況，以保證穩(wěn)定在某一值附近。