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A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for Master
Degree of Engineering


A 50kVA Shunt Active Power Filter Based on Dual DSP



Author:Zhao Xiangwen
Specialty: Power Electronics and Electric Power Drives
Advisor:Cai Xu




School of Electronics and Electric Engineering
Shanghai Jiao Tong University
Shanghai,
January, 2010
上海交通大学
上海交通大学硕士论文摘要
一种基于双 DSP 的 50kVA 并联 APF 装置

摘要
在治理电网谐波方面,有源电力滤波器因为能对频率和幅值都变化的
谐波进行跟踪补偿,具有良好的动态补偿特性且不受电网阻抗的影响的优
点,得到了深入研究和快速发展。
目前,采用数字控制系统的有源电力滤波器以其灵活性、快速性和高
高可靠性的特点,成为最适宜的有源电力滤波器。与传统的单 DSP 控制系
统相比,双 DSP 控制器往往具有更高的运算能力和性价比。
本文从谐波的危害和产生入手,先介绍了有源滤波器的原理及结构,
然后对有源滤波器的谐波检测和控制方法做出分析比较。并提出了一种基
于双 DSP 控制的并联电压型有源电力滤波器的设计方案,重点讨论了系统
控制策略和控制系统软硬件设计方面的问题。
有源电力滤波器的控制方法有两个关键点,即谐波电流检测方法和补
偿电流控制策略。本文采用了基于瞬时无功功率的 iipq_ 谐波检测方法,并
对其做了改进,以提高检测精度。通过分析三相三线电压型 APF 拓扑结构
和电流误差与变流器状态之间的关系,采用一种改进的三角波比较方式的
控制策略,改善了指令电流的跟踪精度,获得了良好补偿效果。同时,在
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上海交通大学硕士论文摘要
主电路结构中,采用 LCL 滤波,改善了对高频开关谐波的抑制。为了验证
本文所提算法的正确性和可行性,利用 MATLAB 仿真软件在多种工况下进
行了仿真。
为实现本论文所采用的算法和控制策略, 以 TMS320F2812 和
TMS320F28335 为核心,建立了以双 DSP+CDLP+双口 RAM 为主构架的高
速数字信号处理控制平台。并在此平台基础上设计了系统控制电路,对控
制系统的硬件电路设计进行了详细描述,同时介绍了软件设计方案,并采
用模块化思想优化程序。在实验样机上进行了谐波补偿的实验。实际验证
了本文提出的谐波检测方法和控制策略的正确性和可行性,达到了有源电
力滤波器的设计要求。
关键词:谐波,有源电力滤波器/APF,双 DSP,改进的 iipq_ 算法,LCL
滤波

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上海交通大学硕士论文 ABSTRACT
A 50kVA Shunt Active Power Filter Based on Dual DSP

ABSTRACT
Active power filter has been widely researched and extensively developed
in governance of power harmonic, because it pensate harmonic of which
frequency and amplitude are both variable, and has good dynamic characteristics
which is free of infection of the resistance in the work.
At present, with the use of digital control system, active power filter
es the most suitable for active power filter,for its flexibility, speed and
high reliability features. Compared with the traditional single-DSP control
system, the dual-DSP controller tends to ha