无负载侧谐波检测的有源滤波器自适应预测算法

经典有源滤波器算法中通过控制直流侧电压环的算法可以省去负载和输出电流检测单元。为了增强其动态性能,给出了基于自适应预测算法的无负载侧谐波检测有源滤波器控制方法。该方法对直流侧电压差进行滑窗迭代,不断地对窗内数据进行加权平均计算。通过历史数据自适应滤波器系数在线滚动迭代,步长实时更新,结合内插值法能够很好地预测出网侧电流下一拍的状态。仿真结果证明了所提出的方法具有良好的稳态补偿效果和动态跟踪性能,基于DSP的样机实验结果再次证明了该算法的可行性与正确性。

并联有源电力滤波器谐波检测及直流侧电压控制方法分析

简述了并联型有源电力滤波器的基本工作原理和系统构成。为了快速、有效地检测出电力系统中的谐波、负序和零序电流，提出了一种基于FryzeBuchholz Dpenbrock（FBD）算法的电流实时检测方法。为保证补偿效果，直流侧电压Ucdc 必须维持在一定数值，并尽量减小波动。Ucdc稳态控制采用了直接电流控制方法来完成。最后采用PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真软件对三相并联型有源电力滤波器这两种控制方法加以验证。仿真结果表明采用所述谐波电流检测和直流侧电容电压控制方法的正确性和有效性。

并联有源滤波器网侧谐波电流反馈控制

有源滤波器采用电源端电流检测的谐波抑制效果优于负载端电流检测法,但因其稳定性较差而应用较少。电源端检测方法因电源电流的反馈而构成闭环控制系统,它把产生谐振的传递函数包括在闭环内,选择适当的校正环节可以抑制谐振,通过相位超前校正可以提升系统稳定裕度和增大环路增益,但加入相位超前校正环节在提高系统的相位稳定裕度的同时系统低频段增益较低,限制了实际补偿效果。为提高低频段增益,本文提出应用选择性滤波器复合比例环节提高特定频率增益,该环节同时提高了系统相位稳定裕度和低频段的增益,保证系统稳定性并提升了补偿效果。实验结果表明了其有效性。

基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制

介绍了一种基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制方案.该改进型检测方法用积分、延时和增益环节代替传统ip,iq检测方式中的低通滤波器,检测延时可减少到1/6个电源周期,同时这种方法可以推广到单相、三相四线电路和三相不平衡负载的场合中.采用三角载波方法进行电流闭环跟踪,主电路器件开关频率固定且补偿电流准确跟踪指令电流.基于能量平衡原理并借助检测环节实现了逆变器直流侧电压的闭环控制.仿真结果验证了该控制方案的正确性,采用该方案后,电源电流得到有效改善.

基于d-q变换的网侧双闭环谐波电流检测研究

有源电力滤波器大多采用基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法。在运用该理论下的d-q算法时,由于使用到低通滤波器,使得谐波的实时提取精度较低并产生相移现象,当补偿低频次不平衡电流时难以控制输出的补偿电流分量。为了避免以上情况,提出了一种基于d-q变换的网侧电流双闭环控制谐波电流检测算法。以系统负载电流为干扰变量,网侧电流为状态变量,运用等式互消法建立以d-q坐标系为基础的网侧谐波检测模型。设计相应的电流、电压闭环控制器,避免因使用低通滤波器造成的补偿误差。仿真结果显示,新方法下的总谐波失真率比d-q变换减少了8.45%,低次谐波含量得到有效抑制。

基于直流侧电压周期离散控制的单相并联有源滤波器

针对有源滤波器电流谐波分量检测运算复杂,且在负荷电流变化时出现电源电流畸变现象,从直流侧电容电压与交、直流侧功率传递的关系出发,并结合有功电流的周期性特点,提出了基于直流侧电容电压周期离散控制的新型有源滤波器控制方法。该方法以电网电压为同步信号,在电网电压信号的过零点采样直流侧电容电压,并通过周期离散控制可以获得负荷电流有功分量。采用该周期离散控制方法可实现对直流侧电容电压的线性化控制,并使有源滤波器对谐波的补偿是瞬时的。该文给出了单相并联有源滤波器的直流侧模型,基于该模型推导出周期离散控制方法。以该方法研制了10kVA有源滤波器样机,仿真和实验结果表明该方法控制简单,稳定性好,谐波补偿速度快,能够有效地避免负荷变化时的电流畸变现象。

可选择谐波型有源电力滤波器的闭环控制和实现

在可选择谐波型有源电力滤波器的基础上,着重分析谐波电流和逆变器直流侧电压闭环控制方法的控制要点和实现要点,在检测环节中加入相位补偿角以补偿系统的检测环节和电流闭环中固有的时延影响等。最后给出了控制器为DSPTMS320F2812的系统构成以及仿真和实验结果,验证了所提出的谐波检测以及电流和直流侧电压闭环控制方法的正确性。

基于谐波解耦的有源电力滤波器控制方法

分析了基于ip,iq原理的有源电力滤波器(APF)控制方法存在稳态误差的原因;提出了基于谐波解耦的选择性谐波电流控制方法。该方法对各次谐波的幅值误差进行PI调节,实现了无差跟踪;同时分析了相位检测误差对谐波检测及直流侧电压控制的影响,通过在反变换中加入补偿相角来补偿相位检测误差对直流侧电压控制的影响。实验证明,基于谐波解耦的APF控制方法可以显著提高APF的电流跟踪控制精度,改善系统的滤波效果。

并联型APF两种典型控制方式的机制解析

并联型有源电力滤波器(parallel active power filter,PAPF)存在着常规控制和直流侧电压反馈控制两种典型控制方式,但是对于两者之间的内在关联尚缺乏较深入的研究。该文对基于"p-q"理论的并联型APF常规控制进行等效和演化,通过数学推导发现:常规控制方法可认为是在直流侧电压反馈的基础上加入了负载基波电流前馈;且不同补偿目标下,前馈电流的成分也不同,可能是全部的负载基波电流,也可能是其中的有功分量。此外,在常规控制策略中的前馈作用和反馈作用大小也存在差别。最后,仿真和实验结果验证了上述分析的正确性。该研究对于理解和把握并联型APF的控制机制具有较重要的参考价值。

基于能量守恒PI控制方法的有源电力滤波器研究

针对并联型有源电力滤波器谐波电流分量检测运算复杂,从直流侧电容电压以及APF补偿电流的双闭环控制角度出发,分析了在省略谐波及无功电流模块后的APF电流关系,在此基础上提出可基于新型电源电流控制的方法,不再需要复杂的硬件设计和有功电流运算单元,且保留了双闭环电流控制回路和参考指令电流控制器。并从能量守恒的角度论证了这种方法的可行性,提出了一种高性能的APF控制方法。最后通过仿真实验证明理论分析的正确性。

串联型有源电力滤波器的控制策略

通过所给出的串联型有源电力滤波器系统结构 ,分析了其补偿电压型负载的工作原理。在此基础上探讨了串联型有源电力滤波器的关键技术之一———获得参考电压的控制策略 ,包括检测电源电流和检测负载电压两种控制策略 ,并设计了相应的控制电路。最后 。

中高压链式SVG控制策略

为使静止无功发生器(static var generator,SVG)具备无功、谐波及不对称电流的综合补偿能力,对中高压链式SVG的控制策略进行了研究。基于选择性谐波补偿策略提出了利用同步旋转坐标变换及离散傅里叶变换(discrete fouries transform,DFT)相结合的SVG指令电流检测方法,应用载波层叠脉宽调制(pulse width modulation,PWM)实现指令电流跟踪控制,针对载波层叠PWM方法采用基于逆变桥自身能量平衡原理的软件方法实现直流侧电容电压均衡控制。该控制策略方法简便,运算量较小,便于工程实现,仿真和实验验证证明了其有效性。

各相独立的i_p-i_q法APF实现及其控制

有源电力滤波器(APF)是一种动态抑制谐波和无功功率的新型电力电子装置。对谐波和无功电流的实时准确检测,是提高其补偿精度和动态响应的关键技术之一。通过对各相独立的ip-iq算法进行详细的分析,提出了与改进算法相对应的直流侧电压控制方法。改进的算法中,锁相环的精确锁相是谐波检测的重要影响因素,采用了一种检测算法相适应的基于PI的锁相方法。基于上述理论,建立了三相3线制APF的模型,并进行了仿真和实验研究,仿真和实验结果验证了检测理论和控制方法的正确性和有效性。

有源电力滤波器电流环高性能补偿控制策略分析

文章对传统电流环PI控制器检测误差进行了详细的理论分析,指出了检测负载侧谐波电流的局限性,提出了一种电源侧电流前馈补偿的控制器。该控制器基本上可以做到谐波指令的无静差跟踪,具有良好的补偿性能,克服了传统检测负载侧谐波电流时PI控制器的缺陷,而且具有传统检测负载侧谐波电流的灵活性,即使负载谐波电流高于有源电力滤波器的容量,也能够基本上无静差输出,具有一定的理论意义和工程应用价值。理论分析和仿真验证了此种新型控制策略的正确性和有效性。

基于改进自适应算法APF直流侧稳压策略研究

针对APF传统自适应谐波检测法的不足,提出一种改进自适应谐波检测法。该方法通过在传统自适应滤波器参考输入上乘以基波电流有效值信号,使得在权值更新过程中可减少迭代运算次数。在不影响检测精度情况下,快速地寻找到最优权值系数,加快了系统动态性能,很好地解决了收敛速度与稳态精度的矛盾。同时提出一种基于该方法的APF直流侧稳压控制策略。最后通过仿真和实验验证了该谐波检测法及直流侧电压控制策略的可行性和有效性。

比例矢量谐振控制策略在APF中的应用研究

以网侧电流为控制对象,省去了负载谐波检测装置,使有源电力滤波器的控制性能不受谐波跟踪过程的影响;控制策略中使用电流比例矢量谐振控制器,并引入零阶保持器以及滞后一拍控制;在此基础上讨论APF数字控制系统的影响,最后通过仿真和实验验证APF的补偿效果。

电网有源电力滤波器电压控制仿真研究

直流侧电压的控制是并联型有源电力滤波器(Active power filter,APF)的关键技术之一。直流侧电压的大小将影响到APF的功率损耗和补偿性能。而在复杂的工业应用场所,各种负载的波动将会造成APF公共耦合点的电网电压的波动,进而影响到APF的补偿性能。以三相三线级联式H桥有源电力滤波器为例,分析了APF直流侧电压大小和变化影响APF补偿性能的问题,提出了一种将控制模块分成模块均值电压控制器和直流母线电压控制器两个部分的新型控制方法。通过Matlab仿真结果表明系统在跟踪输出补偿电流的同时,实现了直流侧电容电压的平衡与稳定控制。最后的结论是采用上述电压控制方法不仅能使有源电力滤波器能很好地跟踪补偿电网谐波,而且具有很好的动态响应和较高的检测精度,并且快速准确地实现各个变流器单元直流侧电压控制。

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。

主动电力滤波器高性能补偿控制策略分析

天津海河开启桥是一座集机械、液压、电气智能控制及监控、景观与一体的综合性桥梁,它开辟了我国桥梁史的先河,其技术在亚洲乃至世界上都是较先进的。由于该桥供电部分存在非线负载,由此产生大量谐波电流及无功电流,需要主动滤波器滤除谐波,提高功率因数。本文对主动电力滤波器传统电流环PI控制器进行了详细的理论分析,指出了检测负载侧谐波电流的局限性,提出了一种电源侧电流前馈补偿的控制器,克服了检测负载侧谐波电流时传统PI控制器的缺陷,即使负载谐波电流高于主动电力滤波器的容量,也能够无静差输出,理论分析和仿真验证了此种新型控制策略的正确性和有效性。

一种基于改进型i_p-i_q方法的有源滤波器

在瞬时无功功率理论的基础上,提出一种基于改进型ip-iq谐波电流检测方法的有源滤波器。改进型检测方法用简单的积分、延时加增益环节来代替传统ip-iq方法中的低通滤波器,将检测延时减少到1/6个电源周期。同时这种检测方法还可以推广到单相、三相4线电路和三相不平衡负载的场合中。电流跟踪控制采用滞环比较方式,实际补偿电流能够实时精确跟踪谐波指令电流。采用能量平衡原理实现了逆变器直流侧电压的控制。仿真结果表明,这种有源滤波器能够实时、有效地补偿系统的谐波和无功电流。