基于快速控制模型的混合型電力濾波器設計
雖然這一變換是時(shí)間上連續的,但小波形式是離散的。離散小波逆變換如下:

式(3):K=(A+B)/2,A和B分別是a和b的最大值(框架值)。
針對不同的問(wèn)題,母小波的選擇是不同的,并且母小波的選取對于得到的結構有較大影響。正交小波確保信號可以從其變換系數重構,具有對稱(chēng)濾波器系數的小波能夠產(chǎn)生線(xiàn)性相移,由Daubechies推導出的小波組覆蓋了正交小波領(lǐng)域。
2.3 控制算法的模型實(shí)現
Simulink工具箱提供了豐富的數學(xué)模型,從中選取C28xADC、C28x PWM、F2812 eZdsp(若無(wú)該模塊則無(wú)法生成DSP代碼)、DWT和IDWT等模塊,組成如圖4所示的模型。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/162293.htm
其中,在Wavelet子系統中集成了Environment ControRer、Buffer、DWT和IDWT等模塊對采樣量化后的信號進(jìn)行諧波分析,并產(chǎn)生補償電壓指令信號,繼而通過(guò)PWM輸出信號控制IGBT的關(guān)斷,達到減少諧波和無(wú)功補償的目的。仿真過(guò)程中,根據需要實(shí)時(shí)調節C28x PWM的占空比,以產(chǎn)生合適的輸出波形。
3 混合型有源電力濾波器建模
3.1 混合型有源電力濾波器
對高壓大容量諧波目前主要是采用LC諧振型無(wú)源濾波器(Passive Power Filter,PPF),這些濾波器兼有無(wú)功補償功能。盡管PPF具有初期投資小,運行效率高等優(yōu)點(diǎn),但PPF的濾波效果受電力系統阻抗的影響較大,且只能消除特定次數的諧波,對于諧波次數經(jīng)常變化的負載濾波效果并不好。
還可能與系統發(fā)生諧振,使LC濾波器過(guò)載甚至燒毀。有源電力濾波器(Acfiire Power Filter,APF)相當于可變電阻,對基波阻抗為0,對諧波卻呈現高阻態(tài),APF雖能克服PPF存在的缺陷,但其安裝容量受開(kāi)關(guān)器件容量的限制。
將無(wú)源濾波器和有源濾波器相結合構成混合型有源電力濾波器(HAPF),有源電力濾波器僅用來(lái)改善無(wú)源濾波器的濾波效果和抑制可能發(fā)生的諧振。這種方式中,有源電力濾波器不承受交流電源的基波電壓,因此裝置容量極大減少,通常只需要非線(xiàn)性負荷總容量的1/10左右,從而使有源電力濾波器能應用于大功率場(chǎng)合。
大型的供、配電站通常希望在濾除諧波的同時(shí)進(jìn)行無(wú)功功率補償,必然增加逆變器實(shí)現的技術(shù)難度和成本,從而限制了有源電力濾波器在大型變電站的應用。通過(guò)將逆變器輸出電壓經(jīng)變壓器耦合到無(wú)源濾波器的濾波支路的電感和電容兩端,使有源電力濾波器既不承受基波電壓也不承受基波電流,從而極大地減小了有源電力濾波器的容量。
3.2 控制系統結構
以往有源電力濾波器的控制部分由工控機和單片機構成,工控機實(shí)現諧波檢測、分析以及控制信號計算等,單片機則產(chǎn)生控制信號。限于單片機的處理速度,本文將信號采樣、諧波分析以及PWM脈寬信號的產(chǎn)生均集成在TMS320F2812中完成,充分發(fā)揮32位DSP的計算效率。其控制電路結構如圖5所示。
評論