基于SVPWM串联有源电力滤波器控制策略的实现

针对三相电网中谐波的影响,本文介绍了串联有源电力滤波器的结构及其补偿特性。在有源电力滤波器补偿控制方式上,采用空间电压矢量SVPWM的控制技术,克服了传统控制方式动态响应速度慢、开关频率波动大的缺点,使整个补偿系统开关频率恒定,补偿精度高且动态响应快。

磁通补偿型串联有源电力滤波器电流振荡原因及解决方法

以现有的基于磁通补偿原理的串联混合型有源电力滤波器为例,首先介绍其基本工作原理以及反相基波、同相谐波电流指令的获取方法,接着给出了电流控制环节中加入同相谐波指令后出现的电流振荡现象和波形。以二阶Butterworth低通信号滤波器为例,分析了低通滤波器对谐波和间谐波的响应特性。然后,建立了有源滤波电路的微分方程,从微分方程的通解形式解释了实验中出现的有源滤波器电流振荡现象的本质就是有源滤波器对间谐波失稳。最后,提出了若干改进措施,以仿真和试验验证了文中理论分析的正确性。

串联型电力有源滤波器中低通滤波器的设计及参数优化

串联型电力有源滤波器 (简称SAPF)是为解决用户端供电电压中存在的电能质量问题而设计的一种有源滤波器。它利用PWM逆变器产生与电网畸变电压大小相等、方向相反的脉宽调制波 ,经低通滤波器 (简称LPF)滤除开关纹波后通过变压器串联在电网中 ,以达到稳定负载端电压、改善电能质量的目的。目前研究主要集中在控制方法和波形瞬时畸变的实时检测上 ,对LPF涉及很少 ,而LPF的好坏会影响SAPF能否正常应用。研究发现对于不同的频率 ,LPF在SAPF中作用的电路结构并不相同 ,因此传统的LPF设计方法并不完全实用。在深入研究的基础上 ,文中提出了一套分频段的LPF设计和参数优化方法。仿真和实验结果都验证了该文所给方法的正确性。

用于串联型有源电力滤波器的dq0变换

串联型有源电力滤波器是为解决用户端供电电压中存在的电能质量问题而设计的一种有源滤波器,谐波检测方法在有源滤波技术的研究中占有重要地位。本文基于dq0坐标系下三相电路广义瞬时无功功率的理论,提出了一种谐波电压检测方法,并把该方法成功地应用于串联型有源电力滤波器的补偿电路中。理论分析和仿真结果均表明,这种谐波电压检测方法是正确有效的。

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 。

串联型有源电力滤波器功率电路设计

主要讨论功率电路的设计方法。功率电路的设计主要和系统的稳态工作特性有关。因此首先对串联型有源电力滤波器进行了稳态分析 ,建立了系统的等效电路。然后 ,根据等效电路提出了一套基于稳态分析的功率电路设计方法。利用该方法推导出了功率电路设计所要求的各个部分与电网电压畸变率、额定负载、负载功率因数及系统是否进行无功补偿的关系 ,得到了明确的解析表达式。所提方法和推导的结果均通过了实验验证。

串联型有源电力滤波器的单周控制方法

目前单周控制技术集中用于并联型有源电力滤波器控制中,对于将单周控制应用于串联有源滤波器,仍有许多理论和技术问题值得研究。通过对串联有源滤波器主电路的分析,导出了用于串联型滤波器单周控制的数学关系。同时通过对控制器的分析,建立了适用于单相串联有源滤波器的单周控制模型。实验研究结果验证了理论分析的正确性和可行性。

基于不对称级联逆变器的串联混合有源电力滤波器

提出了一种基于不对称级联多电平逆变器(ACMI)的串联混合有源电力滤波器(SHAPF)及其控制策略。其中,ACMI的各单元逆变器的输出额定电压呈3的幂次方增长,N个单元逆变器的级联可以输出3N电平的阶梯波电压。该SHAPF的串联有源部分被控制为一个幅值由负荷电压基波有效值偏差确定、相位与线路终端电压基波正序分量相同的基波正弦电流源,用同一个装置和同一套控制策略可以实现电源电压扰动(包括谐波、电压降落和不对称等)隔离、负荷谐波电流补偿、负荷节点电压基波幅值调整、线路终端功率因数调整和故障电流限制等功能。与传统SHAPF相比,该SHAPF具有功能多、控制简单、补偿效果好以及其串联有源部分开关损耗小和易于实现大容量化等优点。数学推导和仿真分析验证了该SHAPF及其控制策略的正确性和有效性。

一种串联混合有源电力滤波器控制策略

为了克服并联工频串联谐振电路带来的负面影响,介绍了一种新型串联混合有源电力滤波器(SHAPE)拓扑结构。它在传统SHAPE的逆变器回路中串联了工频谐振电路,并与传统SHAPE进行了较为详细的对比分析,以理论分析为基础,进行了380 V三相5 KV.A系统的实验研究,实验结果表明,接入新型SHAPE后,附加的工频串联谐振电路不会引起系统不稳定,电网电流的THD小于5%,串联部分引起的电网工频电压降小于5 V。实验结果与分析目标基本吻合,在目前所有SHAPE的拓扑结构中,新型拓扑具有较好的性价比,因而有良好的应用前景。

一种串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

采用传统检测电网谐波电流的控制方式时,串联混合有源电力滤波器的谐波补偿性能与系统稳定性之间存在矛盾。文中在传统控制方式基础上增加了一个比例微分环节,能同时提高系统稳定性和谐波补偿性能,并更好地阻尼电网阻抗和并联无源滤波器之间可能产生的谐振。仿真和实验结果证明了所提出的方法的正确性。

串入式串联混合有源电力滤波器的研制

为提高无源滤波器组效能和获得高容量、高性能的有源电力滤波装置,提出了一种串入式串联混合有源电力滤波器,其电路拓扑结构是在传统串联混合有源电力滤波器(SHAPF)的基础上在其逆变器的交流侧上串入一个基波串联谐振装置。由于基波串联谐振电路具有在基波频率处的阻抗近似为零而在谐波频率处阻抗很大且随频率线性增大的功能,从而能使逆变器承受较小谐波电压,因此能增加主回路谐波阻抗,减少系统阻抗和无源滤波器组参数变化的影响。最后,仿真分析和实验结果证实了串入式SHAPF能提高无源滤波器组效能,降低有源部分容量和改善整个滤波装置的滤波性能,是一种高性能、实用的有源滤波装置。

用于变频器谐波抑制的串联型有源电力滤波器

文章分析了适用于变频器谐波抑制的串联型有源电力滤波器的基本工作原理 ,并对其控制方法和控制电路进行了研究。在此基础上 ,研制了一台实验样机。实验结果表明 ,串联型有源电力滤波器对变频器产生的谐波具有良好的抑制作用。

适用于航空变频电网的串联混合有源电力滤波器

研究了一种适用于航空变频电网的串联混合有源电力滤波器。该滤波器由有源滤波部分和无源滤波部分构成。有源部分采用了基波电流控制策略,因而有源滤波部分可等效为对基波呈现零感抗而对谐波呈现高感抗的电感。无源滤波部分采用了电容器结构。利用有源部分的等效电感和无源部分电容的LC滤波特性,该串联混合有源电力滤波器既可实现有源电力滤波器上的基波零压降,又可实现变频电网的谐波抑制。文中给出了该LC滤波参数的设计原则。遵照LC设计原则进行的实验证明了该串联混合有源电力滤波器具有结构简单,适用频率范围宽,谐波抑制效果好等优点。

可同时补偿电压不平衡的串联型有源电力滤波器

文章中的串联型有源滤波器是与无源滤波器配合使用的 ,它除了可以改善无源滤波器的滤波效果之外 ,还可以同时补偿三相中点接地系统中的电源电压不平衡。提出的检测电流谐波和电压中负序零序分量的方法都基于瞬时无功功率理论 ,检测算法较为简单并且实时性好。

基于SVPWM的串联混合型有源电力滤波器的研究

提出基于SVPWM技术的串联混合型有源电力滤波器(SHAPF),并详细介绍了其原理、设计和应用。该有源电力滤波器实现简单,无复杂的矢量变换,且通过引入零矢量,在一个开关周期内减少了开关次数和损耗。由于直流母线电压利用率高,逆变器的谐波含量小,因此可提高串联有源滤波器的滤波效果,通过仿真及实验验证了该方法的正确性。

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。

基于功率平衡的单相串联型有源电力滤波器

提出一种基于功率平衡原理的串联型有源电力滤波器(APF)。在分析串联型有源电力滤波器功率平衡特点的基础上,导出基于功率平衡的串联型APF的控制策略和控制方程。所推荐的控制方式不需要进行复杂的基波检测和计算,只需要检测APF直流侧电容电压和电源输出电流,仅用简单的模拟电路就可以实现,可以同时补偿谐波和无功电流。仿真结果表明基于功率平衡原理的串联型APF对电压型谐波源具有较好的补偿效果,证明了理论分析的正确性。

串联谐振注入式有源电力滤波器及其工程应用研究

提出了一种兼具无功功率补偿、谐波电流滤除和谐波谐振抑制的串联谐振注入式有源电力滤波器拓扑结构,并将其成功应用于实际工程。其基本思想是:只由无源部分补偿无功功率,有源部分和无源部分共同抑制谐波。详细介绍了该系统的滤波原理和控制系统结构。该装置目前已挂网运行,现场运行结果表明该装置性能优越、可靠性高。

串联型有源电力滤波器的双闭环控制策略

针对轻载条件下串联型有源电力滤波器的补偿要求，分析了前馈控制策略的不足之处。提出了一种双闭环控制策略，这种控制策略控制下的有源电力滤波器具有对负载的适应性好，抗干扰能力强的优点，且内环电流反馈能够明显改善滤波器的补偿特性。仿真结果验证了双闭环控制策略优良的控制及补偿特性。