基于ABC坐标系的三相四线并联型APF控制策略

为提高三相四线制并联型有源电力滤波器(APF)的谐波及中线电流补偿精度和动态性能,引入基于ABC坐标系的控制策略.该控制策略在时域下完成对直流侧电压和补偿电流的闭环控制,各相之间完全解耦.根据系统主电路数学模型设计直流侧稳压环、均压环以及由PI控制器和重复控制器组成的复合电流环控制器,有效保证了系统闭环稳定性和谐波补偿精度.各类工况下的实验结果验证该控制策略在三相四线制并联型APF系统中的可行性和有效性.

基于LADRC的三相四线制并联型有源电力滤波器系统分析

为改善三相四线制有源电力滤波器控制器的动态响应速度和性能,首先建立了一种典型三相四线制并联型有源电力滤波器(SAPF)的数学模型;然后设计了1阶线性自抗扰控制器(LADRC)对其进行控制;最后利用经典控制理论在频域对2阶线性扩张状态观测器的收敛性进行了分析;推导了基于1阶线性自抗扰控制器的三相四线制并联型有源电力滤波器系统的抗扰特性和稳定性问题。仿真结果表明,此控制方案优于传统比例–积分–微分控制器,具有良好的跟踪效果和抗扰特性。

新型三相四线制APF直流电压控制策略

针对三相四线制有源滤波器(APF)直流母线电压控制的特点,为了克服并网运行时产生的直流母线电压波动和直流侧上、下电容之间电压不平衡等问题,根据系统主电路数学模型建立稳压环和均压环,提出基于二阶低通滤波器的新型电压控制策略,给出设计方法.理论分析证明:与传统的PI控制器相比,采用该控制策略可以实现对电压环更好的控制性能和控制效果.通过仿真和实验验证了该控制方法在三相四线制有源滤波器系统中的正确性和优越性.

NPC型三电平三相四线制SAPF非线性无源控制策略

针对线性控制器依赖局部线性化方法的缺点,提出并联型有源滤波器(SAPF)非线性无源控制策略。根据被控对象二极管钳位(NPC)型三电平三相四线制SAPF在dq0坐标系下的欧拉(EL)数学模型分析其无源性;从能量角度出发构造能量存储函数,得到能使被控量收敛至期望值的无源控制规律;以使内环电流解耦为目的,采用阻尼注入法对其简化,提高系统的动态性能;对所设计的NPC型三电平SAPF的非线性无源控制方法进行了仿真及硬件实验。结果表明,所设计的基于非线性无源控制策略的NPC型三电平SAPF能够实现电网平衡/不平衡情况下的电流低谐波、直流侧电压稳定及中点电压平衡;与传统的双环PI控制策略相比,具有较好的补偿效果。

电容中点式三相四线制SAPF基于PCHD模型的无源控制策略

针对三相三线制并联型有源滤波器（SAPF）在电网不平衡时需对正、负、零序分量进行分别控制等缺点,选择电容中点式三相四线制SAPF为研究对象,同时利用其无源性提出一种基于端口受控耗散哈密顿（PCHD）模型的非线性无源控制策略。首先,根据被控对象在dq0坐标系下的数学模型得到其PCHD数学模型;然后,采用互联和阻尼分配（IDA）法设计了SAPF的无源控制器;最后,根据直流侧的总电压和差压对补偿电流有所影响,设计了基于PI控制的SAPF外环电压控制器。仿真及实验结果表明,所设计的基于PCHD模型的电容中点式三相四线制SAPF能够实现电网平衡/不平衡情况下的电流低谐波、直流侧电压稳定及中点电压平衡;同时,与传统的双环PI控制策略相比,具有较好的补偿效果和响应速度。

基于统一数学模型的三相四线有源电力滤波器的电流滞环控制策略分析

提出一种三相四线并联有源电力滤波器(APF)主电路统一的拓扑结构,三桥臂电容中分拓扑和四桥臂拓扑都是该拓扑结构的一个特例。建立了三相四线并联APF统一的数学模型和性能评价指标体系。在此基础上,文中分析了三相四线并联APF应用电流滞环控制策略时的性能,得出了各桥臂输出电流相互干扰的机理,并对两种电流滞环控制进行了比较,通过具体的仿真计算验证了所得到的结论。该文的理论推导和所得结论为改善三相四线并联APF应用电流滞环控制时的性能提供了较好的理论基础。

基于统一数学模型的三相四线并联有源电力滤波器的性能分析

具有中线电流补偿能力的并联有源电力滤波器(APF)主电路拓扑结构主要是三桥臂电容中分和四桥臂两种。由于目前还没有对两种拓扑结构都适用的数学模型,使得缺乏对两者性能的定量比较,对于应用哪种拓扑结构更合理存在一定争议,也使得设计控制方法和进行参数优化设计时的理论还不完善。该文提出了一种三相四线并联APF主电路统一的拓扑结构,建立了它的数学模型和性能指标体系。在此基础上分析了关键参数对三相四线并联APF性能影响的规律,并对两种拓扑结构进行了定量的比较,最后通过仿真计算验证了理论推导和所得结论的正确性。该文所提出的统一数学模型为研究三相四线制并联APF提供了较好的理论基础。

三相四线制并联有源电力滤波器

大量关于有源电力滤波器的研究仅限于三相三线制系统 ,而没有考虑三相四线制系统。针对不对称三相四线制系统中零序电流的补偿 ,提出采用三相四线制并联有源电力滤波器来滤除其中的零序电流。详细阐述了这种三相四线制并联有源电力滤波器的主电路结构、工作原理、数学模型和检测方法 ,并提出了一种不经过坐标变换的滞环控制法。仿真结果表明这种有源电力滤波器能有效滤除三相四线制系统中的基波零序、基波负序和谐波等有害电流。

无差拍控制三相四线制四桥臂APF仿真分析

文章以三相四线制四桥臂有源滤波器为研究对象,选取ip-iq法检测谐波电流,在指令电流跟踪环节采用全数字化的无差拍控制方法。Matlab/Simulink仿真结果表明,采用无差拍控制方法的有源滤波系统对谐波电流有较好的补偿效果,并能有效地抑制中线电流。

基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器

提出一种基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器。它不需要检测三相负载电流和三相输入电压,也不需要任何乘法器,可以大大简化谐波检测电路和电流跟踪控制电路。整个控制电路仅由几个带复位的积分器、比较器、触发器以及一些线性元件组成,控制电路简单、可靠、无延迟。在对四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器进行分析、建模的基础上,进行了仿真研究。仿真结果表明:该有源电力滤波器能有效地实时补偿非线性负载产生的谐波、无功电流和零线电流。

基于低压配电系统的改进型三相四线制APF

三相四线制有源电力滤波器(APF)在电网谐波的治理过程中,补偿效果会受到不平衡或畸变电压的影响。针对此问题,本文研究了一种改进的三相四线制APF控制算法,系统补偿非线性不平衡负载引入的谐波、无功及三相不平衡电流,并通过MATLAB验证其有效性。

三相四线制非线性负载并联电力有源滤波器的研究

针对采用四桥臂变流器的三相四线制电力有源滤波器,建立了三相四线制并联型有源滤波器的数学模型,在此基础上采用改进的ip、iq检测电路,以及三角波载波触发电路设计了一种三相四线制有源滤波器。对其做了MATLAB仿真分析,仿真结果表明该三相四线制有源滤波器具有很好的谐波抑制性能。

三相四线制APF在电动车充电站中的应用研究

针对电动车充电站大面积投运造成电网电能质量问题,本文建立三相四线制系统充电站等效模型,利用MATLAB仿真软件分析了其谐波特点。应用有源电力滤波器(APF),对电动汽车充电站进行无功补偿及谐波治理。其主电路采用中点引出式三桥臂三电平逆变器,在建立其数学模型基础上,采用一种改进三维空间矢量调制(3-D SVM)控制策略,提高了系统响应速度。通过搭建实验样机,实验结果表明APF可以提高电网侧电能质量,同时还能抑制零线电流。

改进型缓冲电路在三相四线制D-STATCOM中的应用

针对传统缓冲电路的不足，对其作出进一步的改进，并将其应用于三相四线制的D—STATCOM进行仿真；最后比较三次仿真结构，得出添加缓冲电路的必要性。

基于矢量谐振控制的三相四线制APF控制策略

三相四线制有源滤波器能有效解决0.4 kV低压配电系统中非线性负荷产生的谐波污染、不平衡等电能质量问题。为有效提高其动态性能,该文提出了一种基于矢量谐振控制的三相四线制有源滤波器控制策略。首先,直接将网侧电流、直流母线电压作为状态变量,建立了其在dq0旋转坐标系下的数学模型。其次,该控制策略基于无谐波检测控制原理,利用了矢量谐振控制频率适应性好和稳定裕度大的优点,实现了对交流谐波分量的快速跟踪控制,具有动态响应速度快、稳态精度高、计算量小的特点,并采用delta变换进行了数字化实现。最后,通过研制的30 kV·A实验样机证实了所提控制策略的有效性,取得了预期效果。

三相四线制配电网络的潮流模型与算法

在三相四线制配电网络中,中性线、大地导线以及中性线的重复接地对潮流分布及潮流算法的收敛性都有较大影响,现有文献对此问题的研究很不充分。文中以配电网络的地理端点为基础,建立了三相四线制配电网络的相分量潮流模型。该模型由端点间的支路电压方程和端点的注入电流方程表示。其中变量包括三相导线、中性线和大地导线的电压和电流。文中采用前推回代法和牛顿法求解配电网潮流,并以IEEE123节点测试系统为例进行了仿真。仿真结果表明,配网中的重复接地对前推回代法的收敛性影响很大,在小接地电阻条件下甚至不收敛,而重复接地对牛顿法的影响较小。

基于无谐波检测控制的三相四线制APF的研究

针对三相四线制低压配电网中存在的谐波污染严重、中性线电流较大的问题,提出了一种基于无谐波检测的三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)控制策略。建立了电容中点型三相四线制APF的数学模型,并给出了其中电感、电容主要参数的设计方法。在对比分析谐波检测和无谐波检测控制方法的基础上,选取了更有优势的无谐波检测控制策略,并针对系统中存在的负序以及零序电流分量分别设计了比例谐振(Proportional Resonant,简称PR)控制器。通过Matlab/Simulink软件搭建了三相四线制APF的仿真模型,并对谐波补偿和抑制中性线电流进行了仿真测试,效果显著。最后,以某公司的TMS320F28377为控制器单元核心搭建了实验平台,证实了所提控制策略的可行性。

电容中点式三相四线制SAPF混合无源非线性控制策略

电容中点式三相四线制并联型有源滤波器(SAPF)相比于三相三线制SAPF,附加了零序电流通路,因而可在电网平衡/不平衡时补偿非线性负荷产生的各次谐波、零序及无功电流。利用SAPF的无源性对其进行非线性的无源控制(PBC)可取得较常规的线性和非线性控制器更好的补偿效果,且在电网不平衡时无需检测和处理谐波电流的正负序分量。文中提出了一种电容中点式三相四线制SAPF的混合无源控制策略。首先,根据被控对象SAPF在dq0坐标系下的EulerLagrange数学模型分析其无源性,并计算得到了能使被控量收敛至期望值的SAPF内环电流无源控制规律;然后,采用阻尼注入法对其进行简化,得到能使内环补偿电流完全解耦的新的无源控制规律,提高系统的动态性能;接着,根据直流侧总电压和差压与补偿电流存在紧密联系,设计了基于2阶低通滤波器控制的SAPF外环电压控制器;最后,通过Simulink软件仿真和实验验证了将文中混合PBC用于SAPF控制的可行性和优越性,相比于传统的比例—积分控制,所提出的控制方法有更快的响应速度和更好的补偿效果。

三相四线制并联有源电力滤波器及其神经网络控制

介绍了一种适用于三相四线制电力系统的并联有源电力滤波器 。

基于智能电表量测的三相四线制配网抗差估计

在高级量测体系环境下,为提高配网状态估计性能,提出一种三相四线制配网的抗差状态估计方法。该方法完全采用智能电表量测的实际三相电压电流幅值和功率实时量测,以三相四线制配网节点注入电流方程为基础,建立指数加权最小二乘抗差估计模型。模型中将零注入功率方程同时作为虚拟量测方程和等式约束,目标函数中采用标准化残差的指数型权函数,以改善状态估计的收敛性和抗差性;而且该模型不存在系统中性点电位均为零和电源端点三相电压对称且已知的假设条件。最后,IEEE13节点修正系统的仿真结果表明,提出模型方法的估计结果精度高,且具有良好的收敛性和抗差性。