有源电力滤波器单周控制策略的研究的中期报告.docx

有源电力滤波器单周控制策略的研究的中期报告
该研究的中期报告主要介绍了有源电力滤波器（APF）单周控制策略的设计与实现。具体内容如下：
一、研究背景
随着电力质量问题日益凸显，APF作为一种有效的电力质量控制器逐渐得到广泛应用。传统的APF控制方法主要采用PI控制策略或模型预测控制策略，在一定程度上能够解决电力质量问题，但是存在控制精度不高、动态性能差等问题。针对这些问题，单周控制策略逐渐成为了研究的热点。
二、研究内容
1.单周控制策略原理
单周控制策略主要基于负载电流单周分析理论，通过分析负载电流的单周波形，获取APF控制器的控制参数。具体实现流程如下：
（1）测量和采集负载电流信号；
（2）对采集到的负载电流信号进行快速傅里叶变换（FFT）；
（3）提取负载电流信号中的有功分量和谐波分量；
（4）根据有功分量和谐波分量计算APF控制器的控制参数；
（5）通过PI控制器或其他控制器控制APF输出电压，实现负载电流谐波和有功分量的抑制。
2.单周控制策略的设计与实现
根据单周控制策略原理，设计实现了一个基于STM32F407芯片的APF单周控制系统。具体实现过程包括：
（1）负载电流采集模块的设计与实现；
（2）FFT模块的设计与实现；
（3）有功分量和谐波分量提取模块的设计与实现；
（4）单周控制参数计算模块的设计与实现；
（5）PI控制器的设计与实现。
三、实验与分析
在实验中，通过对不同输入电压、负载电流进行测量，比较APF单周控制系统与传统PI控制系统的控制效果。经过实验验证，APF单周控制系统能够有效地抑制负载电流谐波和有功分量，控制精度高、动态性能好。与传统PI控制系统相比，其控制效果更加优越。
四、结论
本研究设计实现了一种基于单周控制策略的APF控制系统，通过实验验证证明了该控制系统具有优异的控制性能和动态性能。该研究结果对APF控制器的优化设计和电力质量控制方案的改进具有重要的指导意义。