并联型有源电力滤波器参考电流获取的新方法

提出了一种计算并联型有源电力滤波器电源电流参考信号和补偿电流指令信号的新方法。该方法通过对电源电压进行谐波分析,得出电压的基波正序分量,由此来确定电源电流参考的相位信息;同时从能量平衡的角度确定电源电流参考信号的幅值信息。另外,为了消除在对Fourier算法离散化时由于内部时钟与电网周期不完全同步引起的积累误差,采用了在滑动时间坐标系中进行Fourier分析的方法。文中所提方法,完全用软件实现了参考信号的同步,从而省去了产生参考同步信号的硬件电路。该方法适用于多种负载条件下的谐波和无功补偿,尤其是能应用于电源电压畸变和不平衡条件下。在样机上对算法进行了实验,实验结果验证了该方法的正确性和可行性。

高补偿精度并联型有源电力滤波器的控制策略

并联型有源电力滤波器能有效地抑制电网中的谐波电流,而其补偿精度取决于电流环控制器的设计。由于电流环参考和反馈电流由许多次谐波叠加而成且传统的比例积分控制器(PI控制器)带宽有限,因此控制器不能实现无静差输出。为此首先分析了传统单PI控制器在大容量有源电力滤波器应用中的局限性。然后提出了一种以T型滤波器(LCL滤波器)为控制对象的PI内环,重复控制器外环构成的双环复合控制策略用来改善输出电流波形,并给出了详细的设计方法和稳定性分析。该控制器对奇次、偶次谐波电流以及不平衡负载条件下的负序谐波电流均具有很高的补偿精度,且易于实现。仿真和实验结果证明了复合电流控制器在大容量有源电力滤波器应用中的有效性。

并联型有源电力滤波器在非理想电源电压下的控制

首先提出了并联型有源电力滤波器在不对称、非正弦电源电压情况下补偿电流指令的准确计算方法。该方法基于同时对三相电压、电流进行旋转坐标变换和投影变换。所求得的补偿电流指令为非线性负载电流中除了基波正序有功分量之外的全部电流分量。应用于三相三线制电路时,该方法可以计算任意次谐波电流的瞬时值。进一步提出了在不对称、非正弦电源电压情况下,并联型有源电力滤波器产生补偿电流的无差拍控制法。理论分析、仿真及实验 结果表明了所提出的计算和控制方法的有效性,从而为并联型有源电力滤波器在非理想电源电压条件下的正确控制提供了一条有效途径。所提出的方法对其它类型有源电力滤波器的控制也有借鉴意义。

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。

三相三线并联型有源电力滤波器并联控制

针对有源电力滤波器(APF)在大功率领域应用的问题,提出了一种适合于三相三线APF的并联运行策略,根据APF自身容量用优化输出方式补偿谐波电流,以达到大容量APF多补偿、小容量APF少补偿的目的,保证了多台APF并联运行的可行性和安全性。在此基础上提出了APF的并联控制策略,根据实际负载谐波电流投切APF。仿真和实验证明了基于容量极限负载按比例分配的有效性,以及协调控制策略在多台APF并联运行时的可行性。

三相三线制并联型有源电力滤波器的准滑模变结构控制

提出一种基于准滑模变结构控制(QSMC)的有源电力滤波器的控制策略,用于减小常规滑模控制中存在的抖动问题。使用的方法是将系统的运动轨迹限制在理想滑动模态的某一领域Δ内,从而实现对滑模控制非线性部分进行处理,保证了在减小了系统的抖动的同时系统又具有较好的鲁棒性。同时分析了该装置的原理及控制方法,并对控制器的存在性,可达性及稳定性进行了分析。仿真结果证明了该控制算法简单,响应速度快,对外界噪声干扰和参数摄动具有鲁棒性等特点,对抖动也具有较好的抑制作用。

并联型有源电力滤波器的重复学习Boost变换控制策略

将供电系统谐波电流的补偿应用戴维南定理等效为谐波电压源的补偿,由此提出了一种基于Boost变换技术的PWM逆变器重复学习控制策略。该控制策略一方面将逆变器视为PWM整流器,应用Boost控制方法,使系统谐波电流与等效谐波电压源形成近似单位功率因数;另一方面,采用内部模型控制将系统谐波电流直接转换形成常规PWM逆变器的控制电压,并且应用重复学习控制消除各种不确定性因素对控制品质的影响。仿真和实验结果证实该控制器适合于有源滤波器系统,并具有跟踪速度快,鲁棒性好、稳态误差小等特点。

并联型有源电力滤波器的无源性控制

将无源性控制应用于并联型有源电力滤波器,对有源电力滤波器电路进行简化等效.把负载电压和电源电流作为状态变量,把补偿电流作为控制变量,通过坐标变换建立有源电力滤波器的数学模型,通过无源性理论获得简单而容易实现的控制律.仿真结果表明系统具有良好的稳定性和鲁棒性.

并联型有源电力滤波器对电动机和电容器谐波源补偿特性的研究

在分析感应电动机和电容器谐波源阻抗特性的基础上,推导出了在谐波环境下电动机和电容器谐波源的阻抗计算公式、序阻抗和序导纳矩阵。通过研究并联型有源电力滤波器对感应电动机和并联电容器谐波源的补偿特性,得出了并联型有源电力滤波器适宜补偿电感性谐波源、不适宜补偿电容性谐波源的结论。实验结果验证了该结论的正确性。

并联型有源电力滤波器限流补偿策略研究

分析了系统突变情况时并联型有源电力滤波器(APF)发生过流的状况,从参考电流角度提出了截断限流和比例限流2种控制策略。前者将原参考补偿电流作比较限幅处理,得到新的参考电流;后者比较上周期参考补偿电流及APF最大允许补偿电流,得到一比例系数,参考该系数,得到本周期内新的参考电流。这2种方案都只对参考电流进行处理,控制实现简单,能充分利用APF的补偿能力,使小容量APF可安全运行于大谐波容量的系统中。就实现的复杂性、安全性及补偿效果而言,前者优于后者。最后,通过仿真研究验证了2种方案的可靠性和有效性。

三相并联型有源电力滤波器预测直接功率控制

针对传统直接功率控制开关频率不固定的问题,提出一种电网平衡条件下有源电力滤波器的预测直接功率控制策略。以有源电力滤波器交流侧输出电压为控制对象,通过一定的预测算法计算出有源电力滤波器交流侧参考输出电压,以保证瞬时功率跟踪功率参考值。利用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法控制有源电力滤波器的交流侧输出电压跟踪该参考电压。仿真比较分析,预测直接功率控制比传统直接功率控制具有更优越的谐波抑制效果。研制了实验样机证明了所提出的预测直接功率控制方法的正确性和可行性。

并联型有源电力滤波器直流侧电压模糊内模控制方法

并联有源电力滤波器(SAPF)直流侧电压的传统PI控制方法存在超调量以及静差较大的问题。本文将模糊内模控制运用于三相SAPF的直流侧电容电压的控制中。该方法根据直流侧电容电压的变化情况,采用模糊控制规则对内模控制参数的初始值进行自动调整,使其在任意时刻都能采用最适合的内模控制参数。与传统直流侧电压控制方法相比较,该方法提高了直流侧电压控制的稳定性,有效地抑制了超调,减小了静差。仿真实验表明了本文所提方法的正确性和有效性。

基于PWM控制的并联型有源电力滤波器的MATLAB仿真研究

本文介绍了新型电能质量调节器的基本思想及其并联部分的基本原理、控制策略和具体实现 ,给出了并联有源滤波器的仿真模型以及当

并联型有源电力滤波器双闭环控制策略研究

分析了并联型有源电力滤波器控制器双闭环控制策略的实现原理:针对PI控制不能无静差地跟踪交流信号、重复控制动态响应速度较慢的问题,提出了电流内环采用基于重复控制和PI控制的复合控制策略,该策略利用重复控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的稳态跟踪性能,利用PI控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的动态特性;针对PI控制较难确定并联型有源电力滤波器控制系统的传递函数、不能在线整定PI参数的问题,电压外环采用模糊PID控制策略控制直流侧电压。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。

并联型有源电力滤波器的安全保护系统设计

安全保护系统的设计是有源电力滤波器实用化的一项关键技术。并联型有源电力滤波器的安全保护体系可以划分为所用绝缘栅双极晶体管(IGBT)自身保护、系统异常和故障条件下的紧急保护以及正常工作时的预防保护三大部分。对三相四线制四桥臂有源电力滤波器的预防保护措施进行了深入研究,提出了一套简单、有效的投入流程和2种输出电流限幅算法。仿真和实验表明了这些保护措施的有效性,能够使得有源电力滤波器在保证自身安全的前提下充分发挥补偿作用。

120kVA并联型有源电力滤波器的研制

本文介绍了120kVA并联型有源电力滤波器的研制情况,给出了主电路和控制电路的结构和原理,并对实验中出现的一些问题做出了分析。实验和挂网运行都证明,该装置能有效的补偿电流谐波。由于采用多重化技术,成功的解决了容量和开关频率的矛盾。

新型DSP用于并联型有源电力滤波器的计算和控制

讨论了用于抑制负载谐波的并联型有源电力滤波器的主要硬件结构和软件设计的控制流程。对所使用的新型数字信号处理器芯片TMS320F2407的功能进行了阐述,讨论了软件功能和设计流程,特别是其中数据采集的过程及适用于并联型有源电力滤波器的数字滤波器的实现和程序的控制流程。

基于MATLAB的并联型有源电力滤波器的仿真研究

利用MatLab中的电力系统仿真工具箱对并联型有源电力滤波器进行了建模和仿真。对低通滤波器和滞环电流比较方式进行了较深入的分析。仿真实验结果表明,低通滤波器的截止频率和滞环的环宽对系统的补偿效果影响很大。

并联型有源电力滤波器谐波及无功电流的检测

在采用有源电力滤波器(APF)消除谐波的过程中,谐波及无功电流的正确检测是决定其补偿效果的重要环节.传统的检测法是基于瞬时无功功率理论,利用坐标变换及其反变换得到谐波及无功电流的,致使APF的控制电路复杂.鉴于此,在电网电压为正弦波的前提下,本文提出一种新的谐波及无功电流检测方法,该方法利用瞬时无功功率理论直接计算出基波正序电流分量,不需要经过坐标变换,因此其控制电路简捷、使用方便;且该检测方法不使用低通滤波器,故增强了补偿的实时性.理论推导和仿真结果证明了该检测方法的有效性.

并联型有源电力滤波器新型谐波检测方法研究

由于分布式电网中的非线性、不平衡负载和无功负载的增加,造成了谐波电流、负载不平衡电流、中性线电流和低功率因数等影响电能质量的问题,通常使用并联型有源电力滤波器来实现谐波消除、无功补偿、负载不平衡电流和中性线电流消除。在有源电力滤波器的谐波检测方面,分析了传统基于瞬时无功功率理论方法的不足,提出了新的谐波检测方法,采用滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)代替低通滤波器(low pass filter,LPF)进行直流分量的提取,克服了低通滤波器导致的传统检测方法实时性和动态性不强的缺陷,同时简化了模型结构。搭建了仿真与实验平台,仿真与实验结果表明新的谐波检测方法具有良好的检测效果和优越性。