長鋼四區(qū)供電系統(tǒng)諧波治理研究.pdf

1、電弧爐、軋制機械、大功率整流設備等非線性諧波源負載產(chǎn)生大量的高次諧波，不僅造成電網(wǎng)嚴重的諧波污染，而且也威脅負載及供電系統(tǒng)的安全運行，諧波補償?shù)难芯恳苍絹碓绞艿酱蠹业闹匾暋Ｔ缙谥C波補償采用無源濾波器（LC濾波器），但由于設計原理及濾波方式本身固有的缺陷，不能達到完善、隨機治理的目的，有源濾波器可以克服無源濾波的不足但其容量不大。隨著大功率電力電子器件的出現(xiàn)，有源電力濾波器的實現(xiàn)成為可能。對系統(tǒng)電流進行檢測求出補償信號是實現(xiàn)有源電力濾波的

2、必備條件。本文在充分分析比較了各種有源電力濾波器與LC濾波器混合使用方式的基礎上，選擇并聯(lián)型有源電力濾波器與LC濾波器混合使用方式。并采用數(shù)字信號處理器（DSP）實現(xiàn)從采集的電源信號中分析出諧波補償信號，并將此信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出，作為有源電力濾波器的控制信號，使有源電力濾波成為可能。 諧波補償信號的硬件電路主要采用DSP器件TMS320C5410，模擬接口電路TLC320AD50C以及信號調(diào)整電路組成。算法實現(xiàn)為根據(jù)傅立葉三

3、角級數(shù)求出總信號與基波及直流分量的差值作為補償信號。TMS320C5410內(nèi)部所集成的模擬鎖相環(huán)能減少交流電頻率變化對測量精度的影響，使輸入信號在較寬頻率范圍內(nèi)變化時對測量精度影響很小；TLC320AD50C內(nèi)部集成有16位ADC及DAC通道，該器件同時還在DAC之前有一個內(nèi)插濾波器可以保證輸出信號平滑，而在ADC的后面有一個抽取濾波器以提高輸入信號的信噪比。對50Hz的工頻信號在一個周期（20ms）內(nèi)采樣64點，當TMS320C541

4、0用鎖相環(huán)倍頻為100MHz時，CCS（DSP集成開發(fā)環(huán)境）采用傅立葉三角級數(shù)計算求出補償信號的大致指令周期數(shù)為875500，時間為8.8ms，完全滿足在一個工頻周期（50Hz）內(nèi)完成補償信號的實現(xiàn)。在研制的過程中，采用CCS對算法程序進行開發(fā)、調(diào)試、下載，并分別在計算機和實驗板開發(fā)系統(tǒng)進行仿真及實際運行。完成了對實際波形補償信號的實現(xiàn)，波形測試驗證了研究結(jié)果的正確性。該結(jié)果滿足電力系統(tǒng)諧波補償?shù)臅r間和精度的要求，能夠用前一個周期的諧波