基于快速控制模型的混合型電力濾波器設(shè)計(jì)
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雖然這一變換是時(shí)間上連續(xù)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(jié)構(gòu)有較大影響。正交小波確保信號可以從其變換系數(shù)重構(gòu)，具有對稱濾波器系數(shù)的小波能夠產(chǎn)生線性相移，由Daubechies推導(dǎo)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(xiàn)
Simulink工具箱提供了豐富的數(shù)學(xué)模型，從中選取C28xADC、C28x PWM、F2812 eZdsp(若無該模塊則無法生成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://www.104case.com/article/162293.htm
其中，在Wavelet子系統(tǒng)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(bǔ)償電壓指令信號，繼而通過PWM輸出信號控制IGBT的關(guān)斷，達(dá)到減少諧波和無功補(bǔ)償?shù)哪康摹７抡孢^程中，根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)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諧振型無源濾波器(Passive Power Filter，PPF)，這些濾波器兼有無功補(bǔ)償功能。盡管PPF具有初期投資小，運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)，但PPF的濾波效果受電力系統(tǒng)阻抗的影響較大，且只能消除特定次數(shù)的諧波，對于諧波次數(shù)經(jīng)常變化的負(fù)載濾波效果并不好。
還可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振，使LC濾波器過載甚至燒毀。有源電力濾波器(Acfiire Power Filter，APF)相當(dāng)于可變電阻，對基波阻抗為0，對諧波卻呈現(xiàn)高阻態(tài)，APF雖能克服PPF存在的缺陷，但其安裝容量受開關(guān)器件容量的限制。
將無源濾波器和有源濾波器相結(jié)合構(gòu)成混合型有源電力濾波器(HAPF)，有源電力濾波器僅用來改善無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，通常只需要非線性負(fù)荷總?cè)萘康?／10左右，從而使有源電力濾波器能應(yīng)用于大功率場合。
大型的供、配電站通常希望在濾除諧波的同時(shí)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，必然增加逆變器實(shí)現(xiàn)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(yīng)用。通過將逆變器輸出電壓經(jīng)變壓器耦合到無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(tǒng)結(jié)構(gòu)
以往有源電力濾波器的控制部分由工控機(jī)和單片機(jī)構(gòu)成，工控機(jī)實(shí)現(xiàn)諧波檢測、分析以及控制信號計(jì)算等，單片機(jī)則產(chǎn)生控制信號。限于單片機(jī)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(jì)算效率。其控制電路結(jié)構(gòu)如圖5所示。
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