一种新型谐振混合型有源电力滤波器

针对某些场合特定次谐波含量严重超标,研究了一种新型谐振混合型有源电力滤波器(RHAPF)。该拓扑通过并联谐振的高阻抗特点来降低有源部分的基波电流,极大地减少有源部分的容量,通过串联谐振低阻抗的特点来进行特定次谐波抑制,提高RHAPF的特定次谐波补偿性能。通过建立RHAPF的电气模型,分析了RHAPF在不同情况下的谐波补偿性能。通过建立系统的数学模型,采用基于前馈解耦的控制策略对系统进行了控制器的设计。仿真及实验验证了RHAPF拓扑结构及控制策略的可行性,该RHAPF特定次谐波补偿性能良好,能够减少有源部分容量,适用于大功率应用场合。

混合型有源电力滤波器双闭环控制

混合型有源滤波器(HAPF)是一种改善电能质量的装置,针对其无源器件容易造成直流侧电压难以控制以及系统谐振的问题,提出一种变流器输出电流和电感电压反馈的双闭环控制器。首先建立变流器输出电压和无源支路上电感电压的数学模型,但模型中存在大量耦合项,为了实现无静差控制,采用变量前馈的解耦方式消除耦合量。然后对系统控制进行设计,电感电压作为外环保证跟踪精度;选用变流器输出电流作为内环,加入系统有源阻尼,抑制系统谐振尖峰。最后仿真和实验结果表明,该控制策略提高了直流侧电压控制的动态响应速度和稳态精度,同时降低了谐振尖峰对系统稳定性的影响。

大功率并联混合型有源电力滤波器的研制

针对大型供、配电站需要在滤除谐波的同时进行无功功率补偿的工程要求,改进了目前常用的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构,提出一种新颖的谐波注入式电路,进一步减小了有源滤波部分的容量,达到了工程应用的目的。详细介绍了该系统的滤波原理、控制器结构和大功率逆变器的实现。该装置已在 220KV 变电站挂网试运行,运行结果表明该装置滤波效果较好、可靠性高。而且这种 HAPF 的性能价格比较高,因而具有良好的工程推广应用价值。

混合型有源电力滤波器与并联电容器组联合补偿技术研究

对于大容量谐波与无功功率补偿,提出了采用混合型有源电力滤波器以及混合型滤波器与电容器组或无源滤波器并联补偿的方式,分析了并联运行时混合型滤波器与电容器组或无源滤波器之间相互配合进行谐波补偿的问题,提出了采用负载与系统电流检测适当结合的方式以改善谐波补偿效果的方法。计算机仿真结果验证了理论分析的正确性。最后,给出了混合型滤波器的挂网运行结果,表明了所提方法的正确性与实用性。

基于递推积分PI的混合型有源电力滤波器电流控制

在采用混合型有源电力滤波器消除谐波时,由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因数的影响,滤波效果不够理想,针对被控量是以20ms为周期的电流,文中提出了应用于混合型有源滤波器的递推积分PI控制算法,并且引入了参考电流模糊加权前馈控制。该控制方法有效地提高系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性,并且具有计算量小、容易工程实现的特点,实验结果证明了所提出的控制方法的可行性。所提出的递推积分PI控制算法还可以对周期性的被控量实现无静差控制,如交流电机的闭环控制。

新型注入式并联混合型有源电力滤波器

为了满足大型变电站谐波抑制和大功率无功补偿的要求,提出了一种新颖的并联注入混合有源电力滤波器,在补偿大功率无功功率的同时,降低了有源电力滤波器的容量,减少了滤波装置的初期投资,也更适合于工程实践应用。详细介绍了这种滤波器的滤波原理,提出了基于自适应预测算法的谐波检测方法,提高了谐波检测精度,采用基于广义积分迭代算法的三重离散滑模变结构的混合型有源滤波器控制策略。220kV变电站挂网运行的工程应用结果表明这种新型注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,可获得良好的滤波效果。

串联谐振注入式混合型有源电力滤波器及滤波特性分析

以工程应用为背景,结合注入式有源电力滤波设备在实际应用中存在的问题,提出了一种适用于中高压电力系统的串联谐振注入式混合型有源电力滤波器(SRIHAPF)的新型拓扑结构,该结构能够在电网电压畸变比较严重时仍然安全稳定工作,并通过基波谐振支路谐波分压和串联谐振支路谐波分流两个方面探讨了新型结构的优越性。在分析了SRIHAPF基本工作原理的基础上,对其主要工作特性进行了研究,包括谐波补偿特性、谐振抑制特性以及SRIHAPF系统稳定性。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

并联混合型有源电力滤波器的线性自抗扰控制及稳定性分析

建立了一种适用于中高压系统的并联混合型有源电力滤波器的一阶数学模型,在其状态空间模型基础上设计了用于状态观测和扰动估计的线性扩张状态观测器及误差反馈控制律,考虑到时滞对象本身就反应迟缓,去掉跟踪微分环节,从而建立了用于电流跟踪的一阶线性自抗扰控制器。通过李亚普诺夫稳定性理论分析了采用一阶线性自抗扰控制器时并联混合型有源电力滤波器的稳定性,得出系统是渐进稳定的,也是工程意义上稳定的。将一阶线性自抗扰控制器应用于某10 kV线路下并联混合型有源电力滤波器的电流跟踪控制进行仿真研究,结果表明线性自抗扰控制器能够很好的处理超调和快速性之间的矛盾,性能优于传统的PI控制器,验证了基于线性自抗扰控制策略的有效性。

串联混合型有源电力滤波器对三相负载谐波源补偿特性的研究

在分析几种常用负载谐波源特性的基础上,推导出了在谐波环境下三相通用负载、星形和三角形联结负载谐波源的阻抗计算公式、序阻抗和序导纳矩阵。建立了串联混合型有源电力滤波器模型,并研究了该滤波器对星形联结和三角形联结负载谐波源的补偿特性。串联混合型有源电力滤波器适合补偿星形联结和三角形联结负载谐波源,也适合补偿电容性和电感性谐波源。实验结果验证了该结论的正确性。

一种实用的基于基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器

推导了基于变压器基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器的新原理 ,得出当串联变压器二次侧注入的基波电流和电网电流的基波成分满足基波补偿条件时 ,则串联变压器可以实现对基波呈现很低阻抗 ,而对谐波呈现很高的励磁阻抗。对该有源电力滤波器的电流控制方式进行了仿真。通过采用电流型谐波源进行接近实用化的实验 。

380V/100A三相三线制混合型有源电力滤波器应用实例

介绍了三相三线制混合型有源电力滤波器在变频调速电动机谐波治理和无功补偿方面的运行情况。三相三线制混合型有源电力滤波器由RC高频吸收电路、LC单调谐无源滤波电路和IGBT三相全控有源滤波电路组成,具有有源单元容量小、直流侧电压低、谐波抑制率高、无功功率补偿可灵活调节和动态电压适应性强等特点。实现了混合型电力滤波器与电容器组并联挂网运行,使总谐波畸变率下降约50%,功率因数由0.65提高到0.9以上。

采用负载电流检测控制方式的单相并联混合型有源电力滤波器

首先分析了采用原有的电源电流检测控制方式时单相并联混合型有源电力滤波器的工作原理 ,说明了该控制方式存在的不足 ,在此基础上提出一种新的控制方式———负载电流检测控制方式。研制了相应的实验样机 ,进行了实验研究。结果验证了采用新控制方式时单相并联混合型有源电力滤波器的有效性 ,并且阐明其具有比电源电流检测控制方式更好的谐波补偿性能。

大功率混合型有源电力滤波器(一)——理论

根据电力系统对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,对大功率混合型有源电力滤波器(HHAPF)基本工作原理进行了分析。在此基础上针对信号处理过程中存在的系统延时问题,提出了基于预测机制的谐波快速分频检测方法,极大地降低了系统延时对HHAPF补偿特性及系统稳定性的影响。同时提出了一种基于广义积分的复合控制方法,该方法可有效消除电网谐波电压对HHAPF性能的影响,还可以实现快速无差控制。实验结果验证了所述控制方法的优越性。

注入式混合型有源电力滤波器双闭环控制

在分析注入式混合型有源电力滤波器基本工作原理的基础上,建立其数学模型,并以此为基础分析了逆变器基波环流的产生及危害。为消除逆变器输出中的基波成分,确保系统的安全稳定运行,提出了一种注入式HAPF的注入电流和逆变器输出电流双闭环控制策略。注入电流控制外环实现注入电流完全跟踪负载谐波电流,保证系统的精度;逆变器输出电流控制内环对输出电流进行限制,抑制系统的谐振,加入阻尼,保证逆变器的安全可靠运行。仿真及实验结果验证了本文所述控制策略在谐波控制精度及系统安全可靠性方面的优势。

混合型有源电力滤波器研究现状与发展趋势

传统的LC无源滤波器呈现阻抗性,这很大程度上影响了其滤波特性,并有可能引起电网谐振,影响电网运行。这些缺陷在引入有源滤波器,特别是混合型有源滤波器后会得到很好的改善。目前,混合型有源电力滤波器已经成为电力领域的一个研究热点。从基本原理、国内外发展现状、存在的问题及发展趋势等几个方面进行论述,并指出混合型有源滤波器必将代替传统LC无源滤波器,从而给电力谐波抑制带来革命性的变革。

混合型有源电力滤波器的复合电流控制策略

针对电网中非线性负载引起的谐波问题,提出了一种并联混合有源电力滤波器结构。基于此拓扑结构,建立了其数学模型,并设计了基于PI控制策略的电流控制器。针对传统PI控制方法补偿精度受带宽制约,补偿效果不理想的问题,提出了基于重复控制的电流双闭环控制方法,并设计了双闭环电流控制器。仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精度,能够有效补偿由非线性负载引起的谐波电流。补偿后电网电流THD降低到5%以下,波形近似于正弦波。

基于复合控制的无变压器并联混合型有源电力滤波器

无变压器并联混合型有源电力滤波器是一种新颖的有源滤波器拓扑结构.阐述系统主电路组成,给出无源部分的设计原则,提出将带有校正环节的复合控制和直流侧电容电压控制引入控制环路以获得指令电流的控制策略,继而通过三角载波控制实现实际输出电流对指令电流的跟踪.在Matlab环境下建立系统模型并进行仿真.仿真结果表明,应用该控制策略的滤波器可以有效地对负载谐波进行补偿,从而证明该控制策略的可行性.

注入式混合型有源电力滤波器的参数优化设计及其工程应用

分析了注入式混合型有源电力滤波器(injection type hybrid active power filter,IHAPF)的结构和工作原理,着重讨论了其主电路的参数优化设计;提出了一种无源滤波器的设计方法,既满足谐波治理要求又可确保装置的可靠运行;提出了基于粒子群算法的注入支路参数优化设计方法,在确保IHAPF谐波抑制能力的同时降低了电网谐波电压对装置可靠性的影响。针对某企业整流装置导致无功不足和谐波污染的实际工况,研制了一套IHAPF,仿真分析和工程应用表明,该IHAPF可以有效地进行谐波治理和无功补偿,满足了该企业的要求。

大功率混合型有源电力滤波器(二)——装置研制

对新型有源电力滤波器有源和无源部分的参数设计进行了研究,形成了一套混合型大容量有源滤波器的参数设计方法。同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,从项目成本和治理效果两方面具体分析了HHAPF的应用优势,并详细介绍了装置的软硬件构成。该套设计方法对其他HAPF的研究与应用还可起到一定的指导和借鉴作用。

混合型有源电力滤波器的设计与仿真

针对韶冶谐波治理系统的整体要求,介绍了采用PSIM建立并联混合型有源电力滤波器(HAPF)的拓扑结构,在设计主电路中的电感、电容等重要参数时,利用已建立的HAPF仿真模型对预设整体方案仿真,结果表明所设计HAPF能有效补偿系统谐波。