[发明专利]基于FPGA的有源电力滤波器控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的有源电力滤波器控制系统，其特征在于，包括：控制单元、逻辑保护单元、显示单元和PWM单元，所述控制单元、逻辑保护单元、显示单元和PWM单元高度集成在FPGA芯片上。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的有源电力滤波器控制系统，其特征在于，所述控制单元负责提取谐波电流，并通过控制算法进行指令追踪；逻辑保护单元负责设备的启动和停止，以及保护功能；显示单元负责电气量的显示与监控；PWM单元负责控制IGBT的开关。

3.一种基于FPGA的有源电力滤波器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、检测系统电流、系统电压、输出电流：通过FPGA内置的AD采样控制程序，实现数字化的采样值计算与偏差修正；

步骤2、锁定电网电压相位：通过PI比例积分控制器进行调节，锁定电网电压的相位；

步骤3、提取与分析谐波成分：通过滑窗DFT算法，提取系统电流中的各次谐波成分并加以分析，作为给定的电流指令；

步骤4、生成输出电流指令：将给定电流指令与实际采集的输出电流进行比较，计算差值，通过PR控制，作为输出电流指令通过高速光纤接口送给PWM模块；

步骤5、PWM逆变：通过PWM控制IGBT的开关动作，逆变出需要的电流，补偿电网电流中谐波电流；

步骤6、APF系统保护：包括保护事件处理、保护信息输出、保护报警。