串联型电力有源滤波器中低通滤波器的设计及参数优化

串联型电力有源滤波器 (简称SAPF)是为解决用户端供电电压中存在的电能质量问题而设计的一种有源滤波器。它利用PWM逆变器产生与电网畸变电压大小相等、方向相反的脉宽调制波 ,经低通滤波器 (简称LPF)滤除开关纹波后通过变压器串联在电网中 ,以达到稳定负载端电压、改善电能质量的目的。目前研究主要集中在控制方法和波形瞬时畸变的实时检测上 ,对LPF涉及很少 ,而LPF的好坏会影响SAPF能否正常应用。研究发现对于不同的频率 ,LPF在SAPF中作用的电路结构并不相同 ,因此传统的LPF设计方法并不完全实用。在深入研究的基础上 ,文中提出了一套分频段的LPF设计和参数优化方法。仿真和实验结果都验证了该文所给方法的正确性。

电力有源滤波器故障诊断与容错控制研究

针对电力有源滤波器(active power filter,APF)中IGBT容易损坏的特点,提出一种低成本的基于硬件电路的开路故障诊断与容错控制方案。开路故障诊断与容错控制硬件电路快速诊断并识别故障源,产生容错控制信号,控制继电器并驱动交流接触器切除故障相,将原故障相输出端切换到直流侧电容中点,将APF改变成容错型三相四开关拓扑结构,同时控制器控制算法切换到相应故障相的三相四开关电压空间矢量算法。推导各种开路故障时容错型三相四开关空间矢量的特点,为控制器切换控制算法提供依据。实验结果表明,该硬件开路故障诊断与容错控制方案具有一定的工程参考价值。

三相四线制电力有源滤波器的滑模变结构控制

设计了一种基于滑模变结构控制的三相四线制有源滤波器装置,介绍了该装置的原理及滑模变结构控制方法,并对滑动模态的存在性、可达性和稳定性进行了分析;指出滑模控制的本质是一种等速趋近律,并对其优缺点进行了分析,仿真结果表明该控制方法具有良好的谐波抑制性能,且易于实现。

基于PI神经元网络的三相四开关电力有源滤波器研究

针对电力有源滤波器的应用越来越广泛,成本要求越来越高,并且容错需求也逐渐显现的情况,提出基于PI神经元网络控制器的低成本三相四开关电力有源滤波器。对PI神经元网络控制机理进行分析,设计其在三相四开关APF中的应用模型。参考经典电压空间矢量算法,对三相四开关APF电压空间矢量进行数学推算,对三相四开关APF电压空间矢量调制算法进行计算,提出确定矢量空间区间的"旋转坐标法"。最后进行仿真和实验,结果验证了所提理论的正确性。

电力有源滤波及无功补偿装置的研究

研制出一种新型电力有源滤波及无功补偿装置,给出了基于DSP微处理器的数字控制算法。分析了电流检测理论、补偿电流的构成、电流信号的测量与补偿电流输出和基波或有功电流的产生几个关键问题。结果表明,该装置可以有效地滤除电网谐波和进行无功补偿。

采用负载电压检测控制方式的串联型电力有源滤波器

在分析串联型电力有源滤波器工作原理的基础上，通过扩展电源电流检测控制方式，提出了一种新的负载电压检测控制方式，同时讨论了ＰＷＭ逆变器及其直流侧电压的控制方法。在此基础上，研制了采用新控制方式的串联型电力有源滤波器实验样机，进行了相应的实验研究。结果验证了负载电压检测控制方式的串联型电力有源滤波器的有效性，并且表明比电源电流检测控制方式更好的谐波补偿性能。

单相并联型电力有源滤波器的仿真分析

由于电力有源滤波器能够克服无源滤波器的种种缺点而被公认为是一种能有效提高电能质量的装置。文章从实用角度出发，着重对以下三种场合进行仿真分析：①系统阻抗值发生变化；②有源滤波器的启动过程；③负载电流的突变过程。通过对单相并联型电力有源滤波器的仿真分析可以得出以下结论：①文中所设计的电力有源滤波器对系统阻抗的变化有很好的适应性；②启动过程中的最大电流值比稳态运行时的最大电流值大得不多；③改进的ＰＩ调节方法对负载电流突变过程中维持逆变器直流侧电容电压稳定能够起到较好的作用。这些结果对三相电力有源滤波器的设计也有一定的参考价值。

串联型电力有源滤波器的设计

简要分析了串联型电力有源滤波器（ＡＰＦ）的工作原理，提出了一种负载电压检测控制方式，给出了其主电路的参数设计方法。在此基础上，研制出一台串联型电力有源滤波器实验样机。

一种电力有源滤波器电流控制的新方法

针对电力有源滤波器存在滤波效果不够理想这一问题,并根据系统参考信号是周期变化的特点,提出了递推积分PI积分控制算法,实现对系统的无差控制。在此基础上,为提高系统响应速度,将递推积分PI控制与滞环控制有机结合,提出了复合型滞环控制方法。该方法具有计算量小、容易工程实现的特点。利用频域分析法从理论上证明了所提出的控制算法的有效性。最后,对所提出的方法和传统的滞环控制方法进行了仿真和实验研究,从快速性和控制精度2个方面进行了比较,验证了所提出的方法的可行性。

并联混合型电力有源滤波器的研究

并联混合型电力有源滤波器 (HSAPF)是结合并联型电力有源滤波器和并联无源滤波器的一种谐波补偿装置。详细分析了它的工作原理和控制方法 。

采用复合控制方式的串联型电力有源滤波器

在检测电源电流和负载电压控制方式的基础上，提出了一种复合控制方式。该控制方式的指令信号通过同时检测电源电流和负载电压得到。它既具有上述两种控制方式的优点，又能克服它们各自的不足。此外，讨论了ＰＷＭ逆变器及其直流侧电压的控制方法。在此基础上研制了一台串联型ＡＰＦ实验样机，进行了相应的实验研究。结果表明，采用复合控制方式的串联型ＡＰＦ稳定性高，谐波补偿效果好。

采用检测电源电流控制方式的串联型电力有源滤波器

分析了与并联型电力有源滤波器原理完全不同的、适用于补偿电压型谐波源的串联型电力有源滤波器的工作原理，阐明了其基于瞬时无功功率理论的检测电源电流控制方式，并据此提出了直流电压和ＰＷＭ 逆变器的控制方法．在此基础上研制了实验样机．实验结果验证了所提出的控制方法是有效的，并且表明串联型电力有源滤波器对电压型谐波源具有良好的谐波补偿能力．

并联型电力有源滤波器的直流侧电压控制和补偿电流反馈控制

提出了一种基于直流侧电容电压控制和补偿电流反馈控制的电力有源滤波器新型控制算法。将周期离散控制技术和数字锁相环技术应用于直流侧电容电压的控制,通过非线性平均电流补偿技术计算出下一个工频周期内补偿电流的校正值实现了补偿电流反馈控制。该算法避免了复杂的谐波电流计算,提高了运算速度,能够跟踪并补偿频繁变化的负荷谐波。数值仿真计算和动模实验结果证实了该算法的有效性。

低通滤波器在串联型电力有源滤波器中的应用

分析了低通滤波器用于串联型电力有源滤波器时的特殊性 ,建立了分频段仿真电路模型并且提出了分频段设计方法。利用该方法 ,为一台 15 k W样机设计的低通滤波器取得了较为满意的结果。为进一步消除开关纹波 ,提出了在低通滤波器中引入陷波滤波器的改进方法。仿真和实验结果表明 ,加了陷波滤波器后 ,低通滤波器的滤波特性得到了很大改善。陷波滤波器的设计方法在文中也作了介绍。

并联型电力有源滤波器直流电容电压控制的研究

对并联型电力有源滤波器直流电容平均电压与纹波电压的变化规律进行了研究 ,分析了直流电容平均电压与纹波电压对并联型电力有源滤波器性能的影响 ,在此基础上 ,提出了相应的直流电容平均电压与纹波电压的一种控制方法 。

无差拍控制在串联电力有源滤波器中的应用

利用状态空间矢量描述三相电压量和电流量 ,建立了串联电力有源滤波器的状态方程 ,并通过设计状态反馈环节使系统的闭环极点配置在原点处 ,以及前馈环节的误差补偿来实现无差拍控制。根据综合后系统的状态方程和当前的状态信息推算出下一采样周期的开关控制量 ,并在下一开关周期驱动开关管 ,最终使输出电压跟踪参考电压。仿真结果验证了控制算法的可行性。

电网短路故障时并联型电力有源滤波器的过流保护

对并联型电力有源滤波器 ( APF)在电力系统发生各种短路故障时的行为进行了分析 ,得出了在系统发生故障期间 APF会发生过流现象的结论。在此基础上提出了一种新颖的过流保护方案 :逐周限流保护方案。这种保护方法的优点在于 ,当 APF发生过流期间 ,通过切脉冲将 APF电流限制在允许范围内 ,并使 APF在其能力范围内继续起到补偿的作用。

并联型电力有源滤波器控制方式对动态特性影响的研究

首先通过分析得到并联型电力有源滤波器的数学模型，然后分析采用不同的控制方式时，并联型电力有源滤波器的动态特性，得到了其动态特性和控制电路参数之间的关系．最后通过大量的实验对理论分析进行了验证．

电力有源滤波器控制回路补偿参考电流的一种检测方法

提出了一种电力有源滤波器控制回路补偿参考电流的检测方法。该方法所用乘法器少，电路实现简单，适用于单相、三相有源滤波器补偿参考电流的检测。仿真和实验结果证明了这种检测方法的有效性。

基于DSP的数字控制并联电力有源滤波器

简要分析了并联电力有源滤波器的结构及工作原理。针对三相三线制供电系统设计了一采用DSP数字控制的并联有源滤波器。对该有源滤波器的硬件结构、软件流程、指令电流及PWM波的产生进行了分析和阐述。通过试验验证了该系统的正确性和有效性。