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一种高精度APF控制系统设计新方法邱旭;李树广【摘要】A digital control system of Active Power Filter with high sampling and controlling precision is proposed. Two chips of TMS320F2812 are used in the system. One is for sampling, computing and PWM modulation. The other is for power quality monitoring and human machine interface. They are designed to have low coupling with each other thus require low communication speed. The data acquisition subsystem uses one piece of AD7656, offering 6 channels of synchronous AD converter. The power quality monitoring subsystem uses a power measuring chip ADE7878, providing active and reactive power information of fundamental and harmonic wave. Experiments show that this system has improved precision and response time.%设计了一种全数字控制的有源电力滤波器,大幅度提高了采样和控制精度.控制系统使用了两片DSP芯片TM S320 F2812,一片用于采样、运算和PWM调制,另一片用于电能质量监控和人机交互,耦合程度低,降低了对通信速率的要求.数据采集子系统使用了一片高精度的16位AD转化器AD7656,提供了6路双极性的高速同步采样通道,用作电流和电压信号采样,保证了采样的准确性和实时性.电能质量监控子系统使用了一片专用的电能测量芯片ADE7878,提供基波和谐波的有功功率、无功功率等信息.实验表明,方案具有良好的控制精度和响应速度.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2012(034)003【总页数】3页(P62-63,93)【关键词】有源电力滤波器;同步采样;谐波检测;PWM调制;电能质量【作者】邱旭;李树广【作者单位】上海交通大学自动化系,系统控制与信息处理教育部重点实验室,上海200240;上海交通大学自动化系,系统控制与信息处理教育部重点实验室,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM714.3;TP273.50 引言本文的设计方案使用了两个DSP芯片，DSP之间没有传输用于控制的关键数据，分工明确，因此对DSP之间通信的速率和可靠性要求不苛刻，采用普通串行通信接口即可。
2.指标与标准性能指标：总谐波畸变率THD（Total Harmonic Distortion） THD = Harm Irms / Fund Irms 总要求畸变率TDD（Total Demand Distortion） TDD = Harm Irms / Full-load Fund IrmsTotal I, rms 936.68 836.70 767.68 592.63 424.53 246.58 111.80 Measured Fund I, Harm I, rms rms THD(I) 936.00 35.57 3.8% 836.00 34.28 4.1% 767.00 32.21 4.2% 592.00 27.23 4.6% 424.00 21.20 5.0% 246.00 16.97 6.9% 111.00 13.32 12.0%Full loadTDD 3.8% 3.7% 3.4% 2.9% 2.3% 1.8% 1.4%基波位移因数DF1（Displacement Factor） cosΦ1＝P1/S1＝基波有功功率/基波视在功率 功率因数PF （Power Factor） PF＝P/S＝有功功率/视在功率标准：国际标准： IEEE Std 519-1992、 IEEE Std 1159-2009 、 欧共体标准《公用配电系统供电电压特性》、 IEC 61000-2-2、IEC 61000-3-6、IEC 61000-3-2、IEC 61000-3-4、IEC 61000-4-7等 国内标准： SD 126-84 《电力系统谐波暂行规定》、 GB/T 14549-93 《电能质量 公用电网谐波》等3.技术方案3.1方案简介电网电源1 1 - 存在谐波 - 成本昂贵：增大 电力系统的供电容 量和电缆、开关等h3D ynh9 Ddh5, h7 Ly4L56变压器 以不同 的方式 联接2 仅限制3次 和3n次谐波3 2 3 仅削减5次和 7次谐波 (12脉 冲整流、移相 式滤波器)抗谐波 电感器4 仅降低谐 波电流THD调谐式 滤波器5 仅按谐波 频率选择 衰减次数APF6 无谐波电路方案电力电子 变换方案3.2电力电子变换方案有源电力滤波器 APF并联型 有源电 力滤波 器串联型 有源电 力滤波 器4.并联型有源电力滤波器（PAPF）4.1工作机理电源Is 负载Io负载基波Io1 负载谐波Ioh=+电源Is IcIo非线性负载 例三相整流器补偿器Icio = io1 + ioh 令ic = ioh 则is = io1并联型APF补偿负载谐波 补偿负载谐波并联型APF电路−+ −+ −+D1D3D5+u saLsa LsbLscLdcu sbu scRdcD4D6S3 S5D2 −三相桥式变换电路 也称负载谐波电流补偿器HCCLcaS1LcbLccCdcS4S6S2电源Is 电 源负载Io非 线 性 负 载 补偿Ic 并联型 APFio = io1 + ioh = io1 p + io1q + ioh 令ic = ioh + io1q 则is = io1 p并联型APF 相当于谐波 和无功电流 发生器； 补偿负载谐波 补偿负载谐波 及无功电流 及无功电流补偿负载谐波电流，使电网电源电流波形正弦化， 补偿负载无功功率，使电网功率因数为1。
apf防水卷材施工方案APF防水卷材施工方案一、施工前准备：1. 准备工具：电锯、抹子、电烙铁、扫把、胶刀等。
2. 准备材料：APF防水卷材、防水胶水、防水涂料等。
二、施工步骤：1. 清理基层：清除基层表面的灰尘和杂物，确保表面干净平整。
2. 涂抹底涂料：用扫把将底涂料涂抹在基层表面，确保底涂料均匀且厚度适当。
3. 铺设防水卷材：将APF防水卷材预先卷放在施工区域，依照设计要求进行定位和铺设。
4. 处理卷材接缝：将卷材与卷材之间的接缝处用电烙铁加热，并用胶刀进行压实，确保接缝牢固不渗漏。
5. 固定卷材：用电锯将多余的卷材边切割整齐，然后用防水胶水固定边缘，确保卷材不会移动。
6. 涂抹面涂料：将面涂料涂抹在卷材上，使用抹子将涂料均匀地刷在卷材表面，确保密封性和防水性能。
7. 干燥和检查：施工完成后，保持室内通风，待涂料干燥后进行检查，确保防水层完好无损。
三、质量控制：1. 严格按照设计要求和施工规范进行施工，确保施工质量。
2. 施工过程中注意环境湿度和温度的控制，避免影响涂料的固化和防水效果。
3. 使用专业的工具和材料，确保施工质量和防水效果。
四、安全措施：1. 施工人员需佩戴个人防护装备，如手套、口罩等，避免材料对皮肤的刺激和危险物质的吸入。
2. 施工过程中要确保周围环境安全，避免伤害事故的发生。
3. 若施工工地有需进出的人员，要设置明显的安全标志，提前做好安全警示。
以上是APF防水卷材的施工方案，只能作为参考，具体施工步骤和材料要根据实际情况和设计要求进行调整和确定。
在施工过程中要注意细节，确保施工质量和防水效果的满足。
串联型APF拓扑结构通过耦合变压器与电网系统串联连接。
它主要用来补偿由电压型谐波源产生的电压形谐波。
串联型APF的原理是通过调节网侧谐波阻抗来抑制谐波，可有效防止电网系统阻抗与负载阻抗之间可能发生的谐振，提高电网的稳定性。
串联型APF有两种基本的控制方式，一种是谐波电压控制谐波电压源(VCVS)，另一种是谐波电流控制谐波电压源(CCVS)。
它一般等效为电压受控源，实时跟踪电网中的谐波电压，产生大小相等、方向相反的谐波电压并注入电网中，使电网电压中仅含有频率为50Hz的正弦波形。
然而，串联型APF在实际应用过程中存在一些限制。
首先，它对主电路的要求较高，容量较大，损耗也较大，参数设计较为困难。
其次，串联型APF的各种保护电路与投切相对复杂，且其投切和发生故障后退出较为麻烦。
此外，串联型APF主要用于补偿谐波电压，而并联型APF主要用于补偿谐波电流。
为了综合并联型APF和串联型APF的优点并解决电能质量问题，一种新型串-并联结构的有源滤波器出现了，这种装置被称为统一电能质量调节器（Unified Power Quality Conditioner，简称UPQC）。
这种混合APF具有并联部分和串联部分，它们具有不同的分工，其中并联部分负责对电网电流谐波及无功进行补偿，而串联部分则起到对电网电压谐波进行补偿、电压波动和闪变的调节等作用。
然而，混合型APF也存在一些问题，如成本高、控制难度大等。
总的来说，串联型APF拓扑结构在电力系统中具有一定的应用价值，但也存在一些限制和挑战。
在实际应用中，需要根据具体需求和条件选择合适的滤波器类型和拓扑结构。
串联型APF拓扑结构通过以下步骤补偿电压型谐波：首先，串联型APF会检测电网中的谐波电压。
这通常是通过特定的检测算法实现的，这些算法能够准确地识别出电网电压中的谐波成分。
然后，串联型APF会根据检测到的谐波电压生成一个反向的、大小相等的谐波电压。
这个反向的谐波电压被注入到电网中，以抵消原有的谐波电压。
一 题目要求与方案论证1.（设计题目）二阶有源低通滤波器 1.1题目要求设计二阶有源低通滤波器。
要求通带边界频率f C =1500Hz ，通带最大衰减3dB,阻带边界频率Hz f s 9000 ,阻带最小衰减30dB ；通带内电压放大倍数A 0=1。
分析电路工作原理，设计电路图，列出电路的传递函数，正确选择电路中的参数。
1.1.2 方案论证（1）：对信号进行分析与处理时, 常常会遇到有用信号叠加上无用噪声的问题, 这些噪声有的是与信号同时产生的, 有的是传输过程中混入的。
因此, 从接收的信号中消除或减弱干扰噪声, 就成为信号传输与处理中十分重要的问题。
根据有用信号与噪声的不同特性, 消除或减弱噪声,提取有用信号的过程称为滤波, 实现滤波功能的系统称为滤波器。
滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种：① 无源滤波器:由电感L 、电容C 及电阻R 等无源元件组成 ② 有源滤波器:一般由集成运放与RC 网络构成，它具有体积小、性能稳定等优点，同时，由于集成运放的增益和输入阻抗都很高，输出阻抗很低，故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。
利用有源滤波器可以突出有用频率的信号，衰减无用频率的信号，抑制干扰和噪声，以达到提高信噪比或选频的目的，因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。
从功能来上有源滤波器分为： 低通滤波器（LPF ）、高通滤波器（HPF ）、 带通滤波器（BPF ）、带阻滤波器（BEF ）、 全通滤波器（APF ）。
其中前四种滤波器间互有联系，LPF 与HPF 间互为对偶关系。
当LPF 的通带截止频率高于HPF 的通带截止频率时，将LPF 与HPF 相串联，就构成了BPF ，而LPF 与HPF 并联，就构成BEF 。
在实用电子电路中，还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。
滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP 、通带截止频率fP 及阻尼系数Q 等。
工作原理：二阶有源滤波器是一种信号检测及传递系统中常用的基本电路, 也是高阶虑波器的基本组成单元。
