邱旭，李树广

(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)

0 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。有源滤波器的控制算法比较复杂，要保证良好控制效果，必须要有高精度的AD转换器同步采样电压电流等信号，DSP片内的12位AD转换器只能做到两路信号的同步采样，并且输入范围不灵活，信号调理电路复杂且引起失真，因此使用了外部16位AD转换芯片。另外，谐波引起电能计量误差，非线性用户污染了电网而计费电能比实际偏低［2］，基波和谐波电能分别计量的需求日益强烈，因此使用了专用的电能计量芯片来监控基波和谐波的各项功率参数，为电网经济运行提供决策支持。

1 系统硬件设计

本系统结构框图如图1所示。实际系统为三相三线制，图中简化为单线表示。采用了有源和无源滤波器串联接入系统的方式，无源滤波器承受了很大部分的基波电压，有效降低了有源滤波器的容量，使有源滤波器的设计难度和成本降低［3，4］。有源滤波器部分主要由控制器和变流器组成。变流器使用了三菱公司的PM150RLA120三相IGBT智能功率模块，内建驱动电路，集成了短路、驱动电源欠压、过热等保护功能。接口电路采用高速光耦隔离控制电路和IPM模块，IPM的故障信号输出经过光耦后接入F2812的外部中断引脚，在发生短路等故障时可以快速关闭PWM信号，避免IPM模块被烧毁。……