Simulation and reliability analysis of shunt active power filter based on instantaneous reactive power theory

This paper first discusses the operating principle of instantaneous reactive power theory. Then, the theory is introduced into shunt active power filter and its control scheme is studied. Finally, Matlab/Simulink power system toolbox is used to simulate the system. In the simulation model, as the most common harmonic source, 3-phase thyristor bridge rectifier circuit is constructed. The simulation results before and after the shunt active filter was switched to the system corresponding to different firing angles of the thyristors are presented and analyzed, which demonstrate the practicability and reliability of the proposed shunt active filter scheme.

基于改进变步长LMS算法的谐波电流检测法

针对传统基于瞬时无功功率理论谐波电流检测中的二阶低通滤波器无法同时满足检测精度和响应时间的问题,提出了基于改进的双曲正切函数变步长LMS算法(IVSSLMS)的低通滤波器提取p轴和q轴中直流分量的方法;将两个谐波电流的间隔时间通过适当的调节采样间隔次数来延长,目的是为了达到高次谐波的自相关性能迅速降为零。从理论上分析了算法性能的优越,给出了参数的取值,并在simulink中搭建了仿真模型,仿真实验结果表明,改进后的低通滤波器直流分量的跟踪速度提升了一倍,得到基波正弦波形的THD值下降了0.37%。并得出以下结论:在同样输电条件下,采用改进变步长LMS算法构成低通滤波器加快了直流量的跟踪,提取的基波分量更加接近于理想波形,提升了谐波检测的瞬时性和准确性。

基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法

随着分布式电源大规模接入电网,电力系统中频率波动、电压不平衡以及谐波畸变等问题日益严重。在这样不平衡和失真的电网条件下,传统i_(p)-i_(q)谐波检测法已不能满足工程需要。为解决这一问题,文中提出一种基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法。一方面,采用DSOGI-PLL提高复杂电网下提取基波相位的能力;另一方面,采用一种具有选择性谐波滤波能力的改进结构LPF,来提高谐波检测的抗干扰能力。结果表明,所提方法能够在复杂电网条件下完成三相谐波检测。

CPT及IRPT多场景电流分解对比及分析

以新能源为主体的新型电力系统发展对系统计量装置、功率变换设备等提出了新要求,迫切需要革新的功率理论指导上述设备的设计与控制,以适应不同电气系统结构。通过构建多种含不同源荷类型的三相电气系统场景,针对守恒功率理论(CPT)及瞬时无功功率理论(IRPT),重点讨论二者在不同应用场景中电流分解的相似点及不同点。分析结果显示:IRPT仅在电压正弦条件下可以获得较好的电流分解结果,而基于CPT的电流分解,在正弦或非正弦等不同电压、负荷情况下均可较好地解释功率传输现象、分析负荷特性,其可作为有效的理论工具用于负荷特征识别、电费计量、滤波与补偿、功率变换器等领域中。

基于双旋转移相变压器的新型无功补偿器及其双环控制策略

随着出力具有随机波动性特征的分布式电源渗透率的不断攀升以及城市电缆化率的进程加速,有源配电网线路中无功过剩和过电压的现象日益明显,对动态无功补偿装置的经济性、可靠性和精准调控能力提出更高要求。在电流源型静止同步补偿器的基础上,该文结合双旋转移相变压器的连续调节特性,提出一种新型旋转式无功补偿器(novel rotary var compensator,NRVC)拓扑电路。通过构建NRVC稳态数学模型,深入分析得到NRVC补偿调控机理及其补偿容量约束关系。针对NRVC结构特点,提出基于瞬时无功理论的无功补偿控制策略,其中功率外环可对功率因数进行精确控制,电流内环加入限幅环节有效限流,提高装置运行可靠性。通过仿真及动模实验验证所提拓扑及其控制策略的有效性,结果验证了NRVC具备双向、连续调节补偿无功的能力,具有调节精度高、谐波畸变率低的优点。

级联H桥STATCOM的电流检测和控制技术仿真研究

针对传统电流检测方法在非理想条件下精度不足的问题,在瞬时无功功率理论的基础上提出了级联H桥STATCOM的电流检测方法和相关控制技术,最后进行了实验仿真。仿真结果表明,改进后的检测方法可高效、准确地检测系统的无功电流,可及时调整无功功率,补偿实际电力需求,进一步抑制系统电压波动,提高系统性能。

基于改进i_(p)-i_(q)理论的谐波与无功电流检测方法研究

基于传统i_(p)-i_(q)理论谐波与无功电流检测原理,提出了一种改进的检测方法。该改进一是在相电压提取环节,采用T/3延时算法代替锁相环模块,避免了三相电压不对称时因负序电压存在产生的相位差后导致无功电流检测存在误差;二是在低通滤波环节,采用滑动平均滤波器(MAF)代替低通滤波器,利用MAF滑动平方特性,准确获得电流正序基波信号,用以弥补传统低通滤波器结构复杂且检测存在延时问题,能够实现快速、准确的模拟量数据采样。最后利用MATLAB/SIMULINK软件对所提出方法与传统i_(p)-i_(q)理论检测方法进行仿真对比,仿真证明系统的三相电压不对称工况下,所提出的检测方法仍能够精确对系统谐波与无功电流进行检测,其检测精度高于传统i_(p)-i_(q)理论检测方法。

利用瞬时无功功率理论检测谐波电流方法的改进

以瞬时无功功率理论为基础 ,对影响谐波电流检测精度的因数进行了分析 ,得出低通滤波器是影响计算精度的主要原因之一。在此基础上 ,提出一种数字化的实时检测新算法 ,用复化积分提高检测直流分量的计算精度 ,用Hamming窗消除直流分量检测过程产生的频谱泄漏。该方法不仅能实时提供有源电力滤波器所需的电流补偿指令信号 ,还能以较高的精度检测基波和各次谐波电流的正序及负序分量有效值。仿真结果证明了该方法的正确性 ,并已在研制的

光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制

提出一种光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制策略,新的系统结构和控制策略克服了目前的光伏并网发电装置白天发电、夜间停机的不足,并进一步拓展了系统的功能。该系统不但能同时实现光伏并网发电、无功及谐波补偿,而且在电网因故障停电时可以对重要负载实施电力中断补偿,以保证负载不间断的工作。文中详细分析了所提出的系统的工作原理和控制策略,利用MATLAB/Simulink对系统进行了仿真验证,并且设计了一台基于数字信号处理器TMS320LF2407的实验样机。仿真和样机实验结果验证了所提出的系统结构及控制策略的可行性。

Kaiser窗在谐波电流检测中的应用

Kaiser窗是一种可以任意调整窗谱主瓣宽度与旁瓣衰减比例的函数。以瞬时无功功率理论为基础,提出一种谐波电流的实时检测新方法,用Kaiser滑动时窗截取谐波电流信号,通过对窗函数参数的选定,提高了谐波电流检测的准确性。利用MATLAB建立仿真模型,对该方法进行了分析和研究。并以检测7次正序电流分量为例,在研制的30kVA有源电力滤波器中验证了该方法的有效性和实时性。

高通和低通滤波器对谐波检测电路检测效果的影响研究

从基于瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法， 推出了采用高通和低通滤波器的两种谐波电流检测电路。利用ＭＡＴＬＡＢ仿真软件建立了相应的仿真电路， 并就滤波器对谐波电流检测电路检测效果的影响进行了仿真研究， 同时对两种电路的性能进行了对比， 结果表明， 滤波器的截止频率、阶数和类型对检测电路的动态响应过程、检测精度都有很大影响。谐波电流检测电路采用低通滤波器，

直接电流控制的静止无功发生器研究

分析了采用三相变流器为主电路结构的静止无功发生器 (SVG)装置的工作原理。控制上采用了基于瞬时无功功率理论的控制方法 ,根据不同的补偿要求 ,提出了两种具体的控制方案 ,分别给出了数学公式并分析各自优缺点 ,并对其中的一种情况给出了基于Matlab的仿真。

基于瞬时无功理论的谐波和无功电流检测方法

瞬时无功理论自上世纪80年代被提出,并成为专家学者的研究热点,经逐步完善和检测方法的改进,在许多方面都得到了成功的应用。为达到无功电流检测的最佳效果,在全面地归纳总结了近些年各方学者提出的基于瞬时无功理论的谐波和无功电流的改进方法后,按照算法的拓扑结构,将其分为锁相环节、矢量变换环节、滤波环节以及整体电路这4个方面进行分类介绍,同时比较了它们的优缺点。研究表明,不同环节的改进方法可以相互组合,以应用于不同的检测情况,从而达到最佳的检测效果,降低对系统硬件的准确度要求。另外,每种改进方法都有其应用限制,在采用多种方法结合使用前一定要加以论证,否则应用时会产生额外误差。

一种任意整数次谐波电压实时检测方法

基于瞬时无功功率理论提出了一种任意整数次谐波电压的实时检测方法。该方法在检测中另加标准电流信号,可使电网中实际电流的畸变不会影响检测精度,检测结果也能及时反映频率偏移的变化。为了加快动态响应速度,文中提出了反馈补偿算法并进行了详细的分析。仿真结果表明:反馈补偿算法能有效地加快动态响应速度;反馈补偿大小对响应速度和检测精度也有较大的影响;电网电压频率偏移不影响检测效果。

基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测算法

能否快速精确检测出谐波电流是决定有源滤波器整体滤波性能的关键。作者基于瞬时无功功率理论提出了一种改进的谐波检测算法。该算法采用变步长最小均方自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器,通过选择递推公式参数并结合两种误差信号的自相关估计结果调整步长进行迭代,实现了对滤波器收敛速度与稳态失调的灵活控制。理论分析和仿真实验验证了该谐波电流检测算法的正确性和有效性。

低通滤波器对谐波检测电路的影响

通过对基于瞬时无功功率理论的一种谐波电流检测方法的研究，利用ＭＡＴＬＡＢ仿真软件建立了相应的仿真电路，就其中的低通滤波器对谐波电流检测效果的影响进行了仿真研究．结果表明，低通滤波器的截止频率、阶数和类型对检测电路的动态响应过程、检测精度都有很大影响．文中的仿真研究结果能为设计谐波检测电路提供指导．

基于瞬时无功功率理论的谐波检测的DSP实现

针对有源滤波器对谐波检测的实时性、准确性要求,提出了利用TMS320F240DSP实现基于瞬时无功功率理论的ip、iq方式的谐波检测方法.首先利用MATLAB对ip-iq谐波检测方法进行仿真,得到了在三相输入时输入电流和输入电流谐波的数据和波形,然后利用code composer开发工具在TMS320F240 DSP上对这种谐波检测的方法作了具体实现,最后把MATLAB仿真的结果和DSP谐波检测的计算结果进行了对比.分析和实验结果表明,这种谐波检测方法具有快速性和准确性,可以满足有源滤波器对谐波检测的要求.从而为在单片DSP上实现有源滤波器的控制打下了基础.

一种基于瞬时无功功率理论的数字谐波检测

传统基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法存在检测精度和动态响应速度之间的矛盾。本文提出一种数字化的实时检测新算法,该算法用一种变步长最小均方(LMS)自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器。当权系数远离最佳权值时,通过增大步长加快对时变系统的跟踪速度;当权系数接近最佳权值时,减小步长获得较小的稳态误差。通过递推公式参数的选择,可以对系统的动态响应速度与检测精度进行更灵活的控制。推出了该方法的理论表达公式,该表达式增加的计算量很小,容易实现。仿真和实验结果证明了这种谐波电流检测方法的有效性。

一种基于瞬时无功功率理论谐波检测的离散滤波方法

根据三相三线电路系统对称分量法 ,以瞬时无功功率理论为基础 ,推出基波和各次谐波电流的正序及负序分量离散检测方法。用复化积分算法取代传统的低通滤波器 ,具有截止频率特性好 ,检测结果稳定 ,易于编程实现等特点。利用MATLAB动态仿真工具对不同检测方法进行对比分析 ,结果表明 :该方法比传统的检测方法具有更快的响应速度。实验验证了该方法的正确性。