有源滤波与动态无功综合补偿控制装置设计.pdfVIP

2013年 12月 Dec．2013 第41卷 第6期 (总第229期) Vo1．41 No．6 (Ser．No．229) 有源滤波与动态无功综合补偿控制装置设计 DesignofActiveFilterIntegratedwithDynamicReactivePower CompensationControlDevice 王 昊，贾克音，赵宇海，张大明，王太金 (国网四平供 电公 司，吉林 四平 136000) 摘 要 ：针对传统有源 电力滤波器 的容量与成本的矛盾，设计 了一种基于数字信号处理器和可编程逻辑 门阵列的 有源滤波与动态无功功率综合补偿控制装置。该装置将有源 电力滤波器 (APF)及晶闸管投切电容器(TSC)进行混 合滤波，使该装置兼具有源滤波与无功功率补偿的优点，具有有效补偿各次谐波，抑制闪变，补偿无功，提高功率因 数 ，改善配电网电能质量的功能。利用 Matlab／Simulink对该装置进行了仿真验证 ，并将其应用于 电动汽车充 电站 ， 装置运行效果 良好 。 关键词 ：有源电力滤波器 ；无功补偿 ；数字信号处理器 ；现场可编程逻辑门阵列 Abstract：Aimingatthecontradictionbetweencapacityandcostoftraditionalactivepowerfilter，atypeofAPF integrated withdynamicreactivepowercompensationcontroldeviceisdesignedbasedon DSP and FPGA．This devicehasintegrated APF with TSC，which concurrentlycombinestheadvantagesofactivefilterand reactive powercompensation，functioning with effectivecompensation harmonic，restrainflicker，compensation reactive power，improvingpowerfactor，improving thedistributionofpowerquality．Thedevice hasbeen verified by simulationbasedonMatlab／SimulinkandappliedinEV chargingstationwithgoodoperationresult． Keywords：activepowerfilter(APF) ；reactivecompensation；digitalsignalprocessor(DSP)；fieldprogrammable gatearray(FPGA) 中图分类号：TM714．3 文献标志码 ：A 文章编号：1009—5306(2013)06—0029—05 近年来 ，针对大量变流型负荷的广泛应用造成 滤波效果与系统稳定性之间的矛盾，即如何协调控 了电网谐波污染 ，对用户设备的安全运行构成威胁 制 ，提高系统运行性能和稳定性 的技术难题有待解 的局面，研发 了有源电力滤波器 (APF)。作为一种抑 决I_。_6l_。其主要问题为当电力系统中存在电容补偿装 制谐波污染的主动式补偿装置 ，能有效治理 电力系 置时 ，APF本身作为一个谐波源，在投入运行后 ， 统谐波，改善电能质量 。然而受大功率可关断器件 ， APF与电容补偿装置存在着谐波通道 ，而且从理论 如巨型晶体管 (GTR)、可关断晶闸管 (GTO)、绝缘 上 ，凡是使用电容补偿时，在某一特定频率的均存在 栅双极晶体管 (IGBT)发展水平的限制，APF不能 于电网阻抗发生谐振的可能性 {，因此 ，APF与无 满足高电压 、大容量的非线性负荷交流系统侧谐波