基于DSP串联型电能质量补偿器.pdf

维普资讯 第23卷第3期 电 力 科 学 与 工 程 VO1．23．No．3 58 2007年 7月 ElectricPowerScienceandEngineering Ju1．，2007 基于DSP串联型电能质量补偿器 杨琳霞 (西安科技大学 电控学院，陕西西安710054) 摘要：介绍了一种 串联型电能质量补偿器，将其 串联在电路上，用于抑制电网电压所包含的电压跌落、电 压突升、电压谐波等电能质量问题。主要对串联型电能质量补偿器 的控制策略做 了详细的研究，采取数字 信号处理器DSP对其进行控制。通过仿真，对控制策略的有效性和实用性进行了验证。 关键词：串联型电能质量补偿器；数字信号处理器；PWM；高频电能变换器 中图分类号：TM44 文献标识码：A 0 引 言 我国电网电压波动较大，存在着各种干扰，严 重影响仪器设备及家用电器的正常工作。用户对电 能质量的要求越来越高，传统的补偿装置越来越难 适应用户要求，研究和发展新的电能质量补偿装置 具有非常重要的意义。本文提出的串联型电能质量 补偿器 (SPQC)作为一种新型的电能质量补偿装 置，是将高频开关电源技术引入到交流稳压电源 图1 串联型电能质量补偿器的工作原理 中，属于部分功率补偿型。它从输入侧取得交流电 + 压，经过整流取得脉动整流电压，通过高频脉宽调 r·Z一 L一 制 (PWM)形成逆变后的交流 电压，再通过相位 a b = 跟踪与转换电路取得与输入侧同频同相的补偿 电 压，用于解决电网电压所包含的电压跌落，电压突 r： Z L 升，电压谐波等电能质量问题。 — — 图2 PWM 高频电能变换器的工作原理 1 系统组成及工作原理 PWM高频电能变换器，是设有反馈二极管的IGBT 串联型电能质量补偿器的原理电路如图 1所 — PWM 高频逆变器，它将电能参量中的电压变量 示。主要由PWM 高频电能变换器HFPC、开关整 增量，如电压波动量和谐波分量，作为调制波指令 流器和数字信号处理器 (DSP)三部分组成。PWM 值信号，对PWM逆变器进行高频控制，使逆变器 高频电能变换器通过其输出变压器 与负载串联， 能够线性比例地复现电压变量增量的数值和波形， 由变压器 的次级产生补偿电压 o，来保持负载 即对 电源 电压增量进行补偿，提高电能质量。 上的电压等于基准正弦电压保持不变。 选用由IGBT作开关，IGBT是MOSFET与 1．1PWM 高频电能变换器的工作原理 GTR 的复合，具有耐高压、大电流、高频率 (20 PWM高频电能变换器的原理电路如图2所示。 kHz)电压型驱动，驱动功率小，饱和压降小 (1．5～4 收稿 日期：2007-05—0