三相有源滤波器新控制算法的DSP实现与实验

"这篇论文探讨了用于补偿不平衡非线性负载的三相有源滤波器（Active Filter, AF）的新控制算法，并介绍了其在数字信号处理器（DSP）上的实现。该控制算法旨在消除谐波、补偿无功功率以及均衡三相负载。文章详细阐述了AF的结构和工作原理，包括采用绝缘门控双极性晶体管（IGBT）的电压型逆变器（VSI）以及基于脉宽调制（PWM）的电流控制。" 正文： 在电力系统中，由于广泛应用的变流技术，非线性负载如电机、变频器等会导致谐波注入、无功功率消耗以及三相负载的不平衡，严重影响电网质量。为了解决这些问题，有源滤波器作为一种动态补偿设备应运而生。本文重点介绍的是一种基于DSP实现的新型AF控制算法，它能够有效改善上述问题。 该AF控制算法的核心在于使用滑动模式调节的控制器（SMC），通过调节AF的直流电压，使得电源电流指令与电源电压保持同相，以实现谐波消除和无功功率补偿。DSP作为实现这一算法的平台，可以进行高速计算和实时控制，确保AF的高效运行。通过电源电流指令与实际测量的电源电流比较，实现间接的PWM电流控制，从而生成IGBT的开关控制信号，精确控制AF的输出电流。 论文中提及的三相AF由IGBT组成，构成一个带有直流电容器的电压型逆变器。利用PWM技术，可以根据需求调整AF的输出电流波形，实现对谐波的滤除和无功功率的补偿。同时，AF还能帮助平衡三相负载，使得系统在局部看起来如同一个线性纯电阻，提高了系统的功率因数至接近1，仅提供有功功率给系统。 在性能试验部分，论文展示了所提出的AF控制算法的实际效果，证实了AF在消除谐波、补偿无功功率以及均衡不平衡负载方面的有效性。通过实验数据，读者可以了解到该AF在改善电网质量方面的显著成果。 关键词涉及有源滤波器、补偿控制、算法性能和试验，涵盖了AF的主要研究方向。文章提及的瞬时无功功率理论、陷波滤波器、磁通控制器和功率平衡理论等，都是现有的AF控制策略，但本文提出的算法强调了其实现的简单性和在实际应用中的高效性能。 这篇论文为理解和实施用于补偿不平衡非线性负载的三相有源滤波器的新控制算法提供了详尽的理论和实践经验，对于电力系统和电力电子领域的研究者以及工程师来说，具有很高的参考价值。通过DSP的实现，这种控制策略可以被广泛应用到各种电力系统中，以提升电网的稳定性和效率。