基于PI+QPR控制的单相有源电力滤波器研究

补偿电流跟踪控制策略对有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的谐波治理能力有直接影响。在单相系统中,利用并联型APF进行谐波治理时,传统的电流比例积分(Proportional Integral,PI)控制方式具有较快的响应速度,但3次谐波电流不能得到充分抑制。针对这一问题,文中采用准比例谐振(Quasi Proportional-resonant,QPR)控制策略对3次谐波电流进行跟踪控制。同时利用陷波滤波器对ip-iq谐波电流检测算法进行改进,提高谐波电流检测精度,消除数字低通滤波器输出侧直流信号中的低频波动问题。最后通过MATLAB/Simulink建立单相并联型APF谐波治理系统模型,验证了所提控制策略的可行性和有效性。

基于欧拉—拉格朗日模型的单相有源电力滤波器无源性控制新方法

有源电力滤波器(active power filter,APF)的控制方法是决定其补偿性能的关键因素之一。该文基于单相APF的Euler-Lagrange(EL)系统状态平均模型,提出了一种无源性控制新方法。该方法首先基于替代定理建立了考虑源阻抗和非线性负荷影响的单相APFEL系统状态平均模型,在此基础上设计了无源性间接控制律,确保对单相APF控制目标的渐近跟踪。由于在线计算直流电容指令电压波动量十分困难,在控制方法的执行中忽略波动量的影响,简化了控制方法的实现;此外,该方法还研究了所注入的阻尼大小对控制效果的影响以及APF内层控制过调制产生的原因,针对无源性控制律跟踪精度的要求与内层控制过调制限幅条件间的矛盾,通过构造模糊逻辑推理环节实现阻尼系数的在线调整,在满足内层控制限幅条件下确保跟踪精度和补偿效果。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。

无源性控制策略在谐波/间谐波统一补偿的单相有源电力滤波器中的应用

对谐波/间谐波统一补偿的单相有源电力滤波器(active power filter,APF)系统进行了瞬时功率分析,研究了电网侧、APF主电路、负载侧之间的功率流动,证明了在不考虑APF主电路损耗的情况下,其直流侧功率波动具有周期性。推导了统一补偿的单相并联型APF的无源性控制策略方程,并针对其欠激励特性及直流侧功率波动的周期性设计了直流侧电压的间接控制。然后,针对其启动中遇到的问题,从功率平衡角度进行了分析并提出了解决方法。Matlab仿真实验结果验证了理论分析的正确性。

基于切换线性系统的单相有源电力滤波器的建模与控制

为研究具有典型混杂动态特性的单相有源电力滤波器(single phase active power filter,SPAPF)的高性能控制问题,作者采用脉宽调制技术将包含SPAPF的混杂系统模型转化为包含切换开关的线性系统模型,通过在平衡流形邻域对其进行近似线性化得到了以脉宽为输入函数的线性离散系统,并为该系统设计了能够实时跟踪补偿指令电流的线性二次最优数字控制器。该控制器以脉宽为控制量,物理意义清晰、设计思路合理、易于在工程中实现。仿真结果验证了上述系统模型和控制器的正确性和有效性。

单相有源电力滤波器L_2增益重复控制新方法

提出一种适合于单相有源电力滤波器的L2增益重复控制新方法。这种方法在所建立的考虑干扰和参数摄动影响的单相有源电力滤波器端口受控哈密顿系统平均化模型基础上,首先通过对误差系统方程的等价变换,将参数摄动的影响转化为周期干扰的一部分;而后设计L2增益重复控制方法,利用重复控制对周期干扰进行补偿,利用L2增益控制确保重复控制的收敛性和对控制目标的渐近跟踪,并抑制非周期干扰对控制效果的影响;此外,该方法还采用在大电容情形下忽略波动量影响的方式克服了准确在线计算直流电容参考电压波动量的困难。仿真实验中通过与采用传统PI控制策略和L2增益控制方法时的结果进行对比,验证该文所提出方法的正确性和有效性。

单相有源电力滤波器谐波及无功电流的一种新型检测方法

本文提出了一种单相有源电力滤波器谐波和无功电流检测的新方法—负荷电流基波有功分量法。该方法系统结构简单 ,不仅适用于单相电路 ,而且也适用于三相四线电路。

一种新型的并联型单相有源电力滤波器

通过分析并联型有源电力滤波器的工作原理和系统结构,本文提出一种新型的电流闭环预测控制策略,相比于传统的PI控制、滞环控制和预测控制算法,该预测策略能减小计算量,并降低模型的复杂度。同时,谐波电流检测电路采用单相电流延迟60°构造三相电流d-q变换法,获取逆变主电路的参考电流。该滤波系统还引入PI外环以稳定直流侧的电容电压。最后,采用S imu link的电力系统分析模块进行仿真。结果表明,该滤波系统可有效检测高次谐波分量,迅速补偿谐波电流,同理论分析一致。

单相有源电力滤波器滑模控制策略研究

为了使电源电流为正弦波,建立了单相有源电力滤波器的统一数学模型并分析其控制矢量图。计算等效控制量,并根据等效控制量推导对应的矢量选择规则。在Matlab/Simulink环境下对所提的控制策略进行了仿真研究,仿真结果表明所提的方法很好地抑制了谐波。

基于微粒群算法优化PI参数的单相有源电力滤波器

有源电力滤波器在单位功率因数控制策略下,PI调节器的参数选择和优化是个难点,从能量传递的角度,推导了单位功率因数控制下系统有功功率闭环控制的模型,在此基础上分启动和稳态两个阶段设计PI调节器,采用改进微粒群优化算法对调节器参数进行寻优,与传统的典型Ⅱ型系统设计方法和遗传算法得到的整定结果进行比较,优化参数后的调节器拥有更好的动态响应和抗扰性能,仿真结果也验证了优化后的系统具有良好的补偿效果和瞬时特性。

基于空间矢量的单相有源电力滤波器研究

针对单相有源电力滤波器中电流跟踪控制法的不足,提出了一种基于空间矢量电压控制法的新型有源电力滤波器,采用基于鉴相原理的瞬时检测法作为这种有源电力滤波器的谐波电流检测方法.通过理论分析得到了这种有源电力滤波器的谐波电流检测方法和空间矢量电压控制法的方程后,利用MATLAB仿真结果验证了在负载发生变化的情况下,采用这种方案的有源电力滤波器补偿效果良好,而且可以根据需求实现灵活补偿.

基于广义谐波理论的单相有源电力滤波器设计

根据广义谐波理论,证明了应用自适应噪声对消技术可实时检测出需要补偿的广义谐波电流分量。该法比传统的谐波检测电路简单、易实现、抗扰性强。以该分量为输出日标电流的单相有源电力滤波器能将非线性负载补偿成纯电阻负载。仿真结果证明了该方法的有效性。

单相有源电力滤波器及其MATLAB软件仿真研究

提出一种新的单相谐波电流的检测方法,采用改进的三角波调制电流控制,该算法实现简单,响应速度快,适合于单相并联型有源电力滤波器;MATLAB软件仿真结果表明,此算法具有良好的动态性能,能够实时跟踪谐波电流的变化,有效地抑制谐波。

单相有源电力滤波器的控制策略研究

有源电力滤波器是治理电网谐波、无功污染、改善电能质量的最有效手段，现今已成为电力电子技术应用的一个重要研究热点。它分为单相型和三相型，主要研究单相有源电力滤波器的控制策略，对以下方面进行了详细的说明与研究——有源电力滤波器的作用、谐波的危害、有源电力滤波器的原理、谐波电流检测方法、电流跟踪控制、直流侧电压控制等部分。其中本文运用到的谐波检测方法是基于瞬时无功功率理论，电流跟踪控制为瞬时值比较方式，直流侧电压控制是PI控制方法。并于最后对有源电力滤波器在Matlab软件中进行电路仿真。通过以上的理论基础与仿真设计。完成了有源电力滤波器对于带有非线性负载的电网谐波的消除。

移相构造法在单相有源电力滤波器谐波电流检测中的应用

瞬时无功理论在三相有源电力滤波系统的谐波及无功电流检测中获得了广泛的应用。提出了使用移相构造法将瞬时无功理论应用于单相有源电力滤波系统谐波电流的检测。同时还介绍了将负载电流移相任意角度后构成两相电流在旋转坐标下进行电流谐波检测的方法。分别给出了其理论分析过程及应用在单相并联有源电力滤波系统中的仿真结果,通过仿真结果验证了结论。

单相有源电力滤波器的改进无差拍电流控制方法

针对单相并联电压型有源电力滤波器(APF),提出了一种改进的无差拍电流控制方法。在采样过程中,以前一周期的采样值为参考值,利用自适应谱线增强器(ALE)预测下两个采样周期APF的补偿误差,使实际输出的补偿电流准确跟踪参考值,从而达到实际输出电流和参考电流误差为零的目标。通过DSP实验证明了改进的无差拍电流控制方法的可行性和有效性。

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。

单相H桥级联型有源电力滤波器的控制方法

单相有源电力滤波器（APF）能够补偿由单相电力电子设备产生的谐波。在借鉴三相APF和瞬时无功功率理论知识的基础之上，推导出了适合单相系统的谐波检测和直流侧稳压控制方法。采用H桥级联的电路拓扑结构，运用倍频载波移相调制技术来控制开关管的通断。使单相APF能够应用于高压和大容量的环境。通过PI控制和重复控制的双闭环控制策略来实现逆变器对谐波信号的无静差跟踪，仿真实验验证了所提控制策略的有效性和可行性。

电流反馈有源电力滤波器单周控制策略

为解决传统单极调制的有源电力滤波器单周控制时电源电流在零点附近的震荡问题,提出一种改进的单相有源电力滤波器控制方案,采用ip-iq算法进行负载基波电流的检测,把负载电流基波分量作为跟踪目标。形成由基波电流检测电路、积分器、比较器及触发器构成的改进单周控制电路,来实现有源电力滤波器的谐波补偿功能,以便降低对系统参数的依赖。建立基于电流反馈的有源电力滤波器单周控制数学模型,通过仿真实验分析了系统的工作过程,将该策略与传统的单极调制进行对比。仿真结果表明:该策略具有更好地稳定性和跟踪能力,并在同样的电路参数下具有更低的THD。

并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制

控制有源电力滤波器(APF)直流侧电压为适当值是保证其具有良好补偿性能的一个重要因素,以并联型有源电力滤波器交流和直流侧瞬时功率平衡为基础,对并联型有源电力滤波器直流电容平均电压与脉动电压的变化规律进行研究,分析了它们对并联型有源电力滤波器性能的影响。为了克服这种影响,提出了在补偿电流中注入基波有功电流和增大直流侧电容量控制直流电压稳定的一种方法。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。

基于单相电铁有源滤波器的仿真研究

随着我国现代化进程的迅速发展,电气化铁路所带的牵引负荷也越来越大,因此在电气化铁路的牵引供电系统中,基于电力电子技术的有源动态补偿也被越来越多的使用到。为了消除无功和谐波电流对供电系统侧的负面影响,使电力系统侧三相平衡,同时考虑到电气化铁路的单相供电方式,文章提出了针对此供电系统的单相有源滤波器的系统结构以及控制策略。