基于主动阻尼电路的LCL型并联有源电力滤波器谐振抑制方法

由于并联有源电力滤波器(SAPF)的宽控制带宽,LCL输出滤波器的谐振问题已经成为SAPF运行中的关键问题。为了解决LCL滤波器的谐振问题,提出了基于主动阻尼电路的新型阻尼方法,以在不影响SAPF控制的情况下实现阻尼效果。所提方法基于与滤波电容器串联的辅助变换器,在辅助变换器中,谐振电流被检测并反向注入作为变换器的参考信号,从而达到对谐振电流的阻尼效果。所提方法的稳定性通过频率响应分析,并与传统方法进行比较,证明了理论上的可行性。最后,实验结果验证了所提方法的有效性,与传统方法相比,所提方法具有更好的开关谐波抑制效果。

三相并联型有源电力滤波器补偿电流性能分析与改进

三相有源电力滤波器通常用来补偿非线性负载所引起的谐波和无功电流。在有源电力滤波装置中,其补偿性能的好坏,很大程度上取决于控制器的设计。但由于非理想因素的影响,例如输出电流环路带宽有限、检测电路的延时、指令电流的产生等,都会影响补偿效果,而传统的PI控制由于带宽有限不能实现无静差输出。为了提高三相并联型有源电力滤波器的补偿性能,该文在同步旋转坐标系下提出了一种理想的电流控制策略即基于PI控制和重复控制并联结构的电流控制方法,利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度,PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。实验结果和理论分析充分证明了所提并联结构电流控制器的可行性。

并联型有源电力滤波器按容量比例分频段补偿并联控制策略

针对有源电力滤波器(APF)在大功率领域应用的问题,提出一种基于无静差控制的按容量比例分频段补偿并联控制策略,利用APF自身容量的不同,按照谐波含量合理优化,以达到大容量APF补偿含量高的谐波、小容量APF补偿含量低的谐波,理论上可以达到稳态时无误差的补偿,从而有效地提高了有源电力滤波器在大功率领域场合中的补偿精度。在此基础上提出了有源滤波器基于容量极限按比例限流的控制策略,提高了并联运行的稳定性和安全性。理论分析和试验证明了提出的按容量比例分频段补偿控制策略的优越性。

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。

一种新型的基于磁通补偿的并联混合型有源电力滤波器

提出一种基于磁通补偿原理和谐波电流分流技术的新型并联混合型有源电力滤波器,并推导了这一新理论。这种新型滤波器通过拓扑结构的改变,使电网中的谐波电流流入三绕组变压器的两个线圈,在变压器铁芯中产生的谐波磁通部分补偿,未完全补偿的部分由APF产生的谐波电流的磁通进行补偿,最终达到减小APF容量的目的。在此基础上,利用MATLAB对这种新型滤波器的稳态和暂态的特性进行了仿真研究,并与传统并联混合型电力滤波器APF容量的计算比较,证明了该原理的正确性。

三相四线制无功与谐波全补偿的并联有源电力滤波器的研究

简要分析了并联有源电力滤波器的工作原理,选取含有裂相电容的三桥臂电压源型逆变器作为系统主电路,输出电流采用动态滞环控制。针对三相四线系统,且考虑到电网电压畸变和不对称的情况,给出了一种基于瞬时功率理论实现无功功率和谐波全补偿的控制策略,并使用Matlab对系统进行了仿真。

基于谐波补偿特性的并联型有源电力滤波器开关频率取值研究

分析并联有源电力滤波器开关频率对谐波补偿特性的影响。将并联型有源电力滤波器控制成一阶惯性环节,在不同开关频率时分析各次谐波与补偿特性的定量关系。在广泛应用的数字控制系统中,针对二极管整流加阻感负载和二极管整流加电感、电阻和电容负载两种典型的系统负载情况,通过仿真给出一组曲线,给出补偿后电源电流THD与开关频率的关系,得出补偿特性与开关频率的定量关系。

并联有源电力滤波器补偿性能的研究

研究了影响桥式整流带阻感型负载的并联型有源电力滤波器补偿性能的因素,从理论上分析指令延时和母线电压以及输出电感对补偿效果影响的具体原因,并通过Matlab软件建立仿真模型,借助仿真波形和THD数据证明了理论分析的正确性,最后根据实际工程需要合理优化了各个参数,并在一台50 KVA三相四线的并联电力有源滤波器样机上验证了该方法的实用性和有效性.

三相四开关并联型有源电力滤波器选择性谐波补偿方法

提出一种三相四开关并联型有源电力滤波器(three-phase four-switch shunt active powerfilter,TFSAPF)选择性谐波补偿方法。三相四开关结构可以降低系统硬件成本,但相比于传统的三相六开关逆变器,由于主电路中的电力电子器件数量减少,因此更容易出现容量不足问题。因此,本文采用选择性谐波补偿策略,针对系统的重点次谐波进行有选择性的补偿,放弃含量较低的谐波及高次谐波。首先利用选择性谐波检测算法计算参考电流值;通过三相四开关电压空间矢量脉宽调制策略(space vector pulse width modulation,SVPWM)跟踪该参考值;最后通过实验对系统的5次、7次、11次、13次、17次和19次等6k±1次谐波进行有选择性的补偿,证明了该方法的有效性。

基于有源阻尼方法带LLCL型滤波器的APF控制策略的研究

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种新型的用于补偿谐波和无功功率的电力电子装置,为提高并联型APF的补偿精度。以三相三线制带LLCL型滤波器的APF为研究对象,对APF的控制策略包括电流内环的控制和直流侧电压外环的控制进行研究,分析得出电压外环采用PI控制,电流内环采用PI控制和重复控制有机结合的复合控制策略。利用Matlab/Simulink仿真工具搭建了仿真模型,验证了带LLCL型滤波器的并联APF具有良好的补偿性能,可以明显的降低电网电流的波形失真度(Total Harmonic Distortion,THD)。

串/并联级联混合型有源电力滤波器APF控制技术和电路拓扑结构研究

并联有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置,近年来,有源电力滤波器的理论研究和应用均取得了较大的成功。对其主电路(VSI)参数的设计也进行了许多探讨,APF的作用是用电压型或电流型逆变器产生一个"注入"电网的谐波电流,以抵消其它装置有网侧产生和谐波电流,进而净化电网侧的电压和电流波形。通过分析有源电力滤波器的交流侧滤波电路对电流补偿性能的影响,在满足一定效率的条件下,对有源电力滤波器电路进行了仿真分析研究。

并联型有源电力滤波器中磁集成技术的应用研究

介绍了磁集成技术在并联型有源电力滤波器(SAPF)的应用思路。电感的解耦集成技术可以减小磁件体积,降低磁件损耗,提高系统的整体效率。针对不同的磁心材料进行了损耗对比分析。计算结果说明,磁集成技术在并联型电力有源滤波器中有一定的应用前景。

极端负荷下并联有源滤波器谐波补偿方法

对畸变电流信号的无静差追踪不能通过单一的PI控制完成,为提升电网电流质量,提出极端负荷下并联有源滤波器谐波补偿方法。创建极端负荷下三相四线制系统中并联有源滤波器的主电路拓扑结构,获得需补偿的畸变电流。建立基于SAPF控制与PI控制的复合控制系统,以畸变电流信号的基波周期特性为依据,重复控制误差信号,以提高追踪信号的稳定性与精准性。在此基础上,融入固定次数无静差控制技术,实现并联有源滤波器谐波补偿。搭建三相四线制系统平台进行实验,结果表明,该方法可降低电流畸变率,改善电流波形的正弦度,具有优越的动态性能与稳态性能。

并联型有源滤波器精细化补偿方案

有源电力滤波器（active power filter,APF）的2个重要性能指标：1）高补偿性能;2）装置容量灵活运用。针对补偿容量的可调度性和灵活性,提出了一种根据非线性负载产生不同次谐波有功功率潮流的流向进行谐波的精细化补偿方法。对不同次谐波的有功分量和非有功分量分别进行提取检测,判定该次谐波的有功潮流是否流入网侧：如果流入网侧,则造成污染,进行有功分量和非有功分量的全补偿;如果没有流入网侧,则只对非有功分量部分进行补偿。设计了重复PI复合控制策略,在保证系统更好的稳定性、良好的动态跟踪性和零稳态误差的前提下,只补偿网侧馈线电流中注入电网造成污染的谐波分量。通过Matlab/Simulink仿真验证,相比传统的补偿方法,所提精细化补偿方案在实现了小容量的APF补偿容量的同时有效地抑制了非线性负载注入电网的谐波污染;在相同补偿容量下,所提补偿方案可以进一步降低谐波畸变率。

一种新颖的并联有源电力滤波器死区补偿方法

由于风电、光伏等分布式能源的电源开关器件采用半控或不控器件,以及控制器控制不精确等原因,给电网带来谐波、无功等影响。VSI型并联有源电力滤波器是一种可有效抑制谐波、无功的电力电子装置。在脉宽调制过程中,死区效应影响逆变器的非线性,使得常规控制方法下的APF对负载电流主要谐波存在跟踪误差。文章针对该死区效应问题提出一种新颖的电流前馈补偿方法。该方法不需要对参考电流进行极性判断,可有效降低控制器软件设计难度,同时可有效保证APF控制器的谐波电流跟踪响应特性。Matlab/Simulink仿真结果验证了该方法的正确性。

电力有源滤波与电容器组无功补偿混合应用技术研究

针对某些高能耗企业谐波污染严重且治理效果不理想的现实情况,提出了在电容器补偿装置已投运现状下的有源滤波、无功补偿综合治理方案,在介绍有源滤波装置的各项功能设计特点基础上,对该混合补偿方案进行了工业现场模拟实验。工程应用效果表明,所提出的与并联电容器组的混合补偿技术方案不但充分利用了原有的无功补偿设备,而且发挥了有源滤波装置补偿小容量谐波的高性能、低成本特点,因而具有较高的工程应用价值。

电能质量控制技术的并联混合有源电力滤波器初探

在电能质量控制技术中,并联混合有源电力滤波器具有较多的应用,在中高压大容量的工作环境下,其谐波抑制性能及产生的电磁干扰受到了主电路功率半导体器件开关频率的制约。为此,需要提出一种新的控制方法,使之适用于中高压混合型并联有源电力滤波器。对旧方法进行改进,即针对并联混合型有源电力滤波器谐波电流注入支路中存在阻塞谐波电流注入的阻抗问题进行改进,需要达到谐波注入之路上不存在影响补偿谐波电流注入电网的干扰。本文初步探讨了在电能技术中,并联混合有源电力滤波器的发展历史、分类、技术使用方面的情况,并对其改进和提高方向进行了探讨,以期对该方面的改良有所作用。

有源滤波器与电容型无功补偿装置的并联应用

有源滤波器是一种利用可控的电力电子器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，以实时补偿谐波电流的技术。该技术不仅能补偿各次谐波，还能抑制闪变、补偿无功。尽管有源滤波器具有巨大的优势，但由于其成本较高，在目前的电力系统以有源滤波器全面代替电容型无功补偿装置进行无功补偿显然是不现实的。因此，有源滤波器与电容型无功补偿装置的并联应用将变成一种较为恰当的选择方案。

并联有源滤波器补偿容性非线性负载的研究

本文针对实际工程应用中并联型有源滤波器补偿UPS容性非线性负载时产生振荡这一问题,在详细分析UPS容性非线性负载特性的基础上,提出了基于FFT的有选择谐波补偿方案以抑制系统谐振。研制一台50k VA三相四线并联有源滤波器,对200k VA十二脉波相控整流装置的UPS进行谐波补偿实验,实验结果验证了补偿方案的有效性。

大功率并联混合型有源电力滤波器的研制

针对大型供、配电站需要在滤除谐波的同时进行无功功率补偿的工程要求,改进了目前常用的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构,提出一种新颖的谐波注入式电路,进一步减小了有源滤波部分的容量,达到了工程应用的目的。详细介绍了该系统的滤波原理、控制器结构和大功率逆变器的实现。该装置已在 220KV 变电站挂网试运行,运行结果表明该装置滤波效果较好、可靠性高。而且这种 HAPF 的性能价格比较高,因而具有良好的工程推广应用价值。