论文部分内容阅读
有源电力滤波器（APF）作为一种改善电能质量的电力电子装置，近几年来成为了国内外供配电系统谐波抑制技术研究的热点。本文针对有源电力滤波器补偿容量小和通信方式单一的问题，提出了采用多台APF并联运行的方式增加装置的补偿容量，重点对APF并联均流系统通信方式的扩展进行了研究，便于有源电力滤波装置的通信和联网。本文主要从以下几个方面进行了研究：阐述了课题的来源，APF并联均流系统的发展及研究现状，并对APF目前存在的问题进行了分析，提出了采用多台APF并联运行的方式增加系统的补偿容量。对APF并联均流系统进行普通串口通信，USB通信和以太网通信三种通信方式的扩展，提高了有源电力滤波装置的多样性和灵活性。对本文使用的关键通信技术进行了介绍。普通串口通信实现方式简单、方便，是工业领域使用最为广泛的通信。USB通信方式较为常见，通信速率要比串口通信快，并且能够实现设备的热拔插。以太网通信的特点是方便与其他设备的互联，以及工业并网，实现简单。提出了多台APF并联方式运行的结构。使用并联均流技术进行多台APF模块的协调控制，并联均流技术可靠性强，方便进行多台APF模块的扩展。通过对系统通信过程的功能分析，确定了整个通信过程所涉及的通信量，并制定了相应通信协议，给出了系统通信方案。硬件电路和软件程序是通信部分的核心内容，本文对APF并联均流系统通信部分的硬件电路和软件程序进行了分析。硬件电路主要包括DSP的外围扩展电路，I/O口扩展电路以及串口、USB、以太网通信电路，对每一个电路都进行了功能分析。对于三种通信方式，给出了软件程序的关键代码和软件流程图，文中的软件程序指的是APF模块中控制芯片DSP的程序。针对文中提出的通信方式进行了通信功能测试，三种通信方式都可以运用于APF并联均流系统。串口通信和USB通信方式简单，进行单台APF模块的通信测试；以太网通信技术灵活，便于多台APF模块的网络互联与工业并网，对APF并联均流系统的以太网通信进行了详细的测试，验证了方案的正确性。本文针对APF发展所遇到的问题，提出了采用多台APF模块并联运行的结构，并对系统进行了多种通信方式的扩展，给出了系统的硬件电路和软件程序结构，最后对APF并联均流系统通信功能正确性进行了验证。