三电平LCL型有源滤波器的设计

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 电力系统的谐波问题

1.2.1 谐波入网标准

1.2.2 谐波抑制方法

1.3 有源滤波器发展现状

1.3.1 国内外发展现状

1.3.2 有源滤波器的发展方向

1.4 本文主要研究内容

2 APF原理以及数学模型

2.1 APF工作原理及数学模型

2.1.1 APF的分类

2.1.2 三电平主电路拓扑

2.2 谐波电流检测算法

2.2.1 基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法

2.2.2 低通滤波器参数优化

2.3 有源滤波器控制策略

2.3.1 三电平SVPWM控制原理

2.3.2 直流侧电压中点电位不平衡

2.3.3 比例因子优化的中点电位控制方法

3 LCL滤波器设计

3.1 LCL数学模型与传递函数

3.2 LCL谐振尖峰抑制方法

3.2.1 电感L1串联电阻

3.2.2 电感L1并联电阻

3.2.3 电感L2串联电阻

3.2.4 电感L2并联电阻

3.2.5 电容C串联电阻

3.2.6 电容C并联电阻

3.3 基于LCL滤波器的无差拍控制

3.4 基于衰减系数与阻尼损耗约束的LCL参数设计

3.4.1 总电感L

3.4.2 并联电容C

3.4.3 传统的阻尼电阻设计

3.4.4 衰减系数和阻尼损耗约束下的电感比n以及电阻R设计

4 硬件电路设计

4.1 主电路设计

4.1.1 开关器件

4.1.2 钳位二极管

4.1.3 直流侧电容

4.2 采样电路设计

4.2.1 交流电压采样

4.2.2 交流电流采样

4.2.3 直流电压采样

4.3 隔离驱动设计

4.3.1 隔离电路

4.3.2 驱动电路

5 软件设计

5.1 处理器与开发环境

5.1.1 TSM320F28335介绍

5.1.2 开发环境

5.2 程序设计

5.3 采样中断

5.3.1 ADC转换

5.3.2 存储器直接访问DMA

5.4 指令电流计算

5.4.1 Clark-Park变换

5.4.2 Clark-Park逆变换

5.4.3 低通滤波器LPF

5.5 SVPWM控制策略

6 分析与结论

6.1 仿真及实验结果

6.1.1 中点电位平衡

6.1.2 LCL滤波器

6.2 误差分析

6.3 实验总结

致谢

参考文献

附录A

附录B