单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

针对单调谐并联混合有源电力滤波器的补偿精确度受控制系统带宽严重制约的问题,提出一种同时反馈电网电流和五次谐波电流的双闭环控制策略,并对其直流侧稳压控制器进行详细的分析和设计。根据单调谐并联混合有源滤波器的电路拓扑结构,推导系统在旋转坐标系下的小信号模型及其传递函数,分别设计电网电流控制器,五次谐波电流控制器和电压环控制器。对采用所提出的控制策略的有源滤波器进行仿真研究并制作实验样机。仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精确度和动态响应速度,易于数字实现,且由于只需要检测两路电网电流,节省了装置成本。

一种高性价比并联混合有源电力滤波器

分析了传统的并联混合型有源电力滤波器的优缺点,在此基础上提出一种新型的并联混合有源电力滤波器,其有源部分不承受基波电压和不流过基波无功电流,进一步减小了有源滤波部分的容量和逆变器直流侧电压,并兼具较大容量的无功静补偿能力。同时提出一种新的控制方法和控制器结构,控制系统由5个控制环组成。在控制电路中,5个反馈信号,即负载电流、电源电流、逆变器输出电流、电源电压和直流母线电压,计算逆变器的参考电压信号。为了证明提出的有源滤波器的性能,利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证,仿真和实验结果表明该装置滤波和无功补偿效果较好,而且这种混合有源电力滤波器的性能价格比较高,因而具有良好的工程推广应用价值。

并联混合有源电力滤波器仿真研究

典型的并联混合型电力有源滤波器,是将LC无源滤波器与有源电力滤波器串联再与电网并联的结构。谐波和无功功率主要由LC滤波器补偿,而有源滤波器的作用是改善LC滤波器的滤波特性,克服LC滤波器易受电网阻抗的影响、易与电网阻抗发生谐振等缺点。有源滤波器不承受交流电源的基波电压,因此装置容量小。本文针对典型的并联混合型有源电力滤波器,采用理论推导与计算机仿真相结合的方法对其系统的拓扑结构与工作原理、控制系统和滤波特性等多方面进行了分析研究。并利用Mannitoba HVDC研究中心的软件PSCAD/EMTDC进行了仿真验证。

一种实用的串并联混合有源电力滤波器

设计了一种实用的串并联混合有源电力滤波器,分析了其结构、工作原理和滤波性能。在该滤波器中,串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动对基波呈低阻抗、对谐波呈高阻抗,从而实时检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降、实现滤波;逆变器可产生一个与检测到的谐波电压成正比的电压。通过将耦合变压器与无源电力滤波器串联后并入电网,减少了流入系统的谐波电流。实验结果验证了该滤波器设计原理的正确性,表明其能有效降低滤波器有源部分的容量,具有良好的滤波性能。

单相并联混合有源电力滤波器控制策略的研究

本文首先提出了单相并联混合有源滤波器(HAPF)的拓扑结构及其工作原理,在此基础上,从HAPF的谐波电压控制与基波电压控制两方面分别进行了详细的分析。HAPF的谐波电压可以受控于系统谐波电流、负载谐波电流、滤波支路谐波电流、负载谐波电压或它们的组合,本文对不同的控制策略进行比较,最后得出理想滤波控制策略。所得的结论可以为并联混合有源滤波器在复杂工况下基本控制策略的最优选择提供有效的指导,确保滤波装置的安全有效运行。

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。

并联混合有源电力滤波器的参数设计及仿真

并联混合有源电力滤波器作为一种复杂的电力电子设备,其各个组成部分的参数选取、逆变器的控制策略和系统参数的变化均对滤波性能有一定的影响。文章在分析了这些影响和系统工作原理的基础上,提出一些合适的参数选择方法和控制策略,并用SIMULINK搭建系统模型进行动态仿真验证。

矿用并联混合有源电力滤波器的研究

针对煤矿供电网需要实时动态地补偿电网中瞬态变化的谐波电流,提出一种基于空间电压矢量脉宽调制技术的控制策略;设计了一种适用于煤矿供电网的并联混合有源电力滤波器(PHAPF)的拓扑结构,并对拓扑结构的控制策略进行了研究,控制策略直接影响到有源电力滤波器的滤波性能。混合有源电力滤波器的有源电力滤波器经过三相耦合变压器,串接LC串联谐振无源滤波器,降低有源滤波器的容量和承受的基波电压。通过理论分析和Matlab仿真,验证了混合有源电力滤波器的控制策略能够提高煤矿供电网的电能质量。

一种新颖的并联混合有源电力滤波器设计研究

对电容注入方式的并联混合型有源电力滤波器的电路结构、工作原理、谐波检测方法、控制方式、电路设计进行了理论分析。设计了一种电容注入式的并联混合型有源电力滤波器电路,这种拓扑结构的有源电力滤波器对电力系统中的谐波抑制具有较好的效果。

并联混合有源电力滤波器的参数设计与仿真

针对有源滤波器技术的实际工程需要,探讨了并联混合型有源电力滤波器的参数设计,主要包括无源滤波器的参数设计和IGBT模块的组合分析,并根据一个变电站实测的电流数据,建立了仿真研究模型,仿真结果验证了设计的正确性和可行性.

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。

基于虚拟导纳的LCL型并联有源电力滤波器鲁棒电流控制

基于电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略因其固有的有源阻尼作用而成为LCL型并联有源电力滤波器的研究热点,但控制回路中不同有源阻尼共存将导致系统特性难以确定。对此,通过虚拟导纳模型准确评估了系统的阻尼特性,发现其有源阻尼区域会随电网阻抗波动而变化,最大接近1/3采样频率;考虑LCL初始谐振频率处于不同的频率范围情况,利用开环极点及鲁棒性分析得到适用于不同情况的统一稳定性约束条件,并对应提出了一套鲁棒控制参数设计方法,从而充分保证电网阻抗波动下并联有源电力滤波器的稳定运行。在一台380V、45A的实验样机上验证了所提理论及控制策略的有效性。

新型注入式并联混合型有源电力滤波器

为了满足大型变电站谐波抑制和大功率无功补偿的要求,提出了一种新颖的并联注入混合有源电力滤波器,在补偿大功率无功功率的同时,降低了有源电力滤波器的容量,减少了滤波装置的初期投资,也更适合于工程实践应用。详细介绍了这种滤波器的滤波原理,提出了基于自适应预测算法的谐波检测方法,提高了谐波检测精度,采用基于广义积分迭代算法的三重离散滑模变结构的混合型有源滤波器控制策略。220kV变电站挂网运行的工程应用结果表明这种新型注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,可获得良好的滤波效果。

并联混合型有源电力滤波器的线性自抗扰控制及稳定性分析

建立了一种适用于中高压系统的并联混合型有源电力滤波器的一阶数学模型,在其状态空间模型基础上设计了用于状态观测和扰动估计的线性扩张状态观测器及误差反馈控制律,考虑到时滞对象本身就反应迟缓,去掉跟踪微分环节,从而建立了用于电流跟踪的一阶线性自抗扰控制器。通过李亚普诺夫稳定性理论分析了采用一阶线性自抗扰控制器时并联混合型有源电力滤波器的稳定性,得出系统是渐进稳定的,也是工程意义上稳定的。将一阶线性自抗扰控制器应用于某10 kV线路下并联混合型有源电力滤波器的电流跟踪控制进行仿真研究,结果表明线性自抗扰控制器能够很好的处理超调和快速性之间的矛盾,性能优于传统的PI控制器,验证了基于线性自抗扰控制策略的有效性。

并联混合型有源电力滤波器的建模和控制策略分析

针对目前常用的几种典型结构的并联混合型有源电力滤波器,该文通过建立通用电气模型,从理论上对基于几种基本控制策略的并联混合型有源滤波器的滤波原理和优缺点进行了分析;在此基础上,通过比较研究,进一步探讨了不同基本控制策略下电网参数波动对并联混合型有源滤波器工作性能产生的影响。所得的结论可以为并联混合型有源滤波器在复杂工况下基本控制策略的最优选择提供有效的指导,确保滤波装置的安全有效运行。

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。

并联混合型有源电力滤波器的系统参数设计及应用研究

根据大容量谐波抑制兼无功功率补偿的要求,从达到滤波效果和经济成本最小两个方面考虑,该文提出了一种并联混合型注入式有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter,HAPF)结构,并对该新型有源电力滤波器有源和无源部分的参数设计进行了研究,形成了一套混合型大容量有源滤波器的参数设计方法。以该方法设计的HAPF在某冶炼厂谐波治理工程中得以应用,体现出较好的滤波效果和优良的性价比,具有良好的工程推广应用前景。由于目前国内有源滤波器的工程应用实例极少,因此该套设计方法对其它HAPF的研究与应用还可起到一定的指导和借鉴作用。

混合型有源电力滤波器与并联电容器组联合补偿技术研究

对于大容量谐波与无功功率补偿,提出了采用混合型有源电力滤波器以及混合型滤波器与电容器组或无源滤波器并联补偿的方式,分析了并联运行时混合型滤波器与电容器组或无源滤波器之间相互配合进行谐波补偿的问题,提出了采用负载与系统电流检测适当结合的方式以改善谐波补偿效果的方法。计算机仿真结果验证了理论分析的正确性。最后,给出了混合型滤波器的挂网运行结果,表明了所提方法的正确性与实用性。

基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器非线性控制方法

针对有源电力滤波器电流谐波分量检测复杂、非线性负载变化时电源电流畸变的问题,提出基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器(SHAPF)非线性控制方法。在建立SHAPF仿射非线性模型的基础上,设计电压-电流双闭环控制回路。从稳定性角度出发,针对内环电流环提出基于Lyapunov函数的非线性控制策略,实现无功补偿电流的解耦控制,快速跟踪谐波参考电流,并以增强系统抗干扰性能为优化目标,求取控制器最优增益,确保线路参数发生摄动或负载需求发生阶跃变化时,系统仍能稳定运行。外环电压环采用滑模非线性控制方法,保持电容电压平稳,实现负载突变时的动态调节。应用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,并基于d SPACE实验平台验证所提出控制策略的可行性和有效性。仿真和实验结果表明:基于Lyapunov函数的非线性控制方法具有简单易行、稳定性高、鲁棒性强的特点。

并联混合型有源电力滤波器的主要参数设计和仿真研究

并联混合型有源电力滤波器可较好地补偿电流源型谐波源产生的谐波。其交流侧电感、直流侧电容的设计对系统的补偿效果至关重要。文章在理论分析的基础上 ,利用MatLab中的电力系统仿真工具箱对并联混合型有源电力滤波器进行了建模和仿真研究。仿真结果表明 :并联混合型有源电力滤波器可对电力系统中的谐波。