基于谐波注入滤波法的单相整流电路的仿真研究

电气化铁路电力机车产生的谐波已成为电力系统的主要谐波污染源之一.介绍了基于无源谐振电路的谐波注入滤波法,其基本思想是在电力机车整流电路交流侧的方波电流中叠加二次谐波电流,这样可明显地降低交流侧电流的谐波含量,并且使谐波畸变率明显降低.通过对SS4型电力机车整流电路的二次谐波注入滤波法的详细分析,并经过MATLAB仿真,验证了该方法可以取得良好的滤波效果.     

基于谐波电流注入法的单相整流电路谐波抑制

电力电子装置产生的谐波已成为电力系统的主要谐波污染源。介绍了基于无源滤波的谐波电流注入滤波法,其基本思想是在整流电路交流侧的方波电流中叠加某次谐波电流,对方波电流进行“整形”,可减少交流侧电流的谐波含量,降低畸变率。对单相整流电路的2次谐波电流注入滤波法进行了详细分析,通过Matlab数值计算仿真,取得了良好的滤波效果。     

基于3次谐波无源注入法的谐波抑制技术

介绍了3次谐波注入抑制不可控整流电路进线电流谐波畸变的无源实现方法.采用Y接法电容器代替接地变压器作为3次谐波注入电路,并采用串联谐振电路提高3次注入电流的发生效率.分析了注入电路抑制进线电流谐波畸变的基本原理和谐波源的获得,研究了注入电路的基本特性,包括最佳注入条件、参数偏离谐振点的影响,以及固定注入电路参数条件下负载的动态变化范围等.实验结果表明,该方法具有比无源滤波更好的谐波抑制效果、比有源滤波更简单可靠的优点,应用前景较好.     

基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路的Matlab仿真

介绍移相电抗器在三相无源PFC电路中的工作原理,在对大电容滤波的三相不控整流电路进行仿真分析的基础上,给出了基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路.该电路主要通过在原有电路中加入三相移相电抗器和12脉波整流器来实现三相整流电路功率因数校正和降低输入电流总谐波畸变的目的.通过优化参数配置,仿真结果显示功率因数由0.456提高到0.987,输入电流总谐波畸变THD下降到0.1以下.     

一种新型的LED电路拓扑结构及其控制方法

针对传统的LED灯整流电路的滤波电容使整流前端的交流输入电流波形变成尖脉冲,造成功率因数低、谐波成分增加等问题,提出了一种新型的AC LED变换器拓扑电路。分别对Buck PFC功率因素校正电路和LCC电路进行了详细的分析。分析了Buck PFC电路的工作原理、开关管工作频率和电容值的大小,同时理论和仿真分析了半桥电路的工作原理和参数值的选择。最后通过实验验证了该电路拓扑结构能提高功率因数。该电路拓扑结构能克服传统整流电路由于后端电容造成控制器使用寿命和谐波成分减小等问题。     

集群LED路灯谐波与超高次谐波的发射特性研究

随着节能降耗的环保政策的快速落实,发光二极管(LED)路灯已经成为低压配电网中一类重要的非线性负荷.LED路灯的驱动电路常采用升压型功率因数校正(Boost-PFC)技术,功率因数高,但是高频率的开关管的通断会产生40次以上的超高次谐波,功率因数校正(PFC)技术调制死区的存在也会导致网侧电流出现低次谐波.从理论上分析了基于Boost-PFC型的集群LED路灯的网侧谐波和超高次谐波特性,并通过仿真和实际测试的结果证明了理论分析的准确性.     

基于电力电子开关的整流电路谐波滤除法研究

针对整流电路的谐波污染,采用了一种基于电力电子开关的可控整流电路谐波注入滤波法。该方法直接从整流电路的直流侧提取所需的谐波电流,在利用适当的电路结构获得最佳注入条件后,通过电力电子开关注入到交流侧。它不仅降低了谐波含量,同时也减少了直流侧电容桥上的谐振电流。通过仿真和电路试验证明,该滤波电路能将电流畸变率由原来的30.53%降低到9.45%,从而使交流侧的电流接近正弦波。因此,它是一种很有前景的滤波方法。     

过移相和欠移相对12脉波整流系统的影响及抑制措施

根据自耦变压器的绕组结构和电气量之间的关系,分析了移相角与绕组匝数的关系。定量分析了移相角与输入电流总谐波畸变率和输出电压纹波系数之间的关系,分析表明过移相和欠移相均会使输入电流总谐波畸变率和输出电压纹波系数增大;为抑制输入电流中的非特征次谐波,提出了谐波抑制电抗器和相间电抗器相结合的12脉波整流系统,该系统结构简单、对称性好。仿真和实验结果表明了理论分析的正确性,所提多脉波整流系统可有效抑制输入电流中的非特征次谐波,减少过移相和欠移相对12脉波整流系统的影响。     

电容滤波型三相桥式整流电路谐波叠加

为了减小谐波对系统的影响,降低谐波治理成本,对电容滤波型三相桥式整流电路谐波叠加进行深入研究。理论推导出了其网侧谐波电流初相角的数学表达式,得到了谐波电流初相角在相位空间的分布状况。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,将谐波电流初相角分布状况的仿真结果与理论分析结果进行比较,验证了仿真模型的正确性。通过量化谐波电流叠加抵消或削弱的效果,表明谐波电流初相角的分散性和滤波电容的差异性对谐波电流叠加抵消或削弱效果均有影响。     

三相单级桥式APFC电流谐波抑制策略研究

电流型隔离全桥拓扑因其具有可实现软开关、输入电流相角自动跟踪输入电压等优点而被应用在三相单级有源功率因数校正(APFC)中。但该拓扑由于其工作特性,导致输入电流中存在一定量的低次谐波。为降低输入电流总谐波畸变率(THD),采用谐波注入技术,使占空比按照一定规律变化,有效减小了谐波含量,改善了输入电流的波形质量,优化了功率因数校正(PFC)效果,并通过实验验证了理论分析的正确性。     

三相不平衡系统谐波传输特性及其抑制

以Yd11牵引变压器为例分析了不平衡电力系统多谐波源的传输特性,测试4种不同负载接入方式以揭示多谐波源之间的相互作用。采用4种不同的单相无源滤波器接入方案来补偿不平衡的谐波成分,得出当无源滤波器与非线性负载位于相同变电所同一相时具有最好的滤波效果,滤波后系统电流总谐波畸变率平均为4．2％,当滤波器与非线性负载位于不同变电所,在相同相时具有较好的滤波效果,补偿后系统电流总谐波畸变率平均为5．3％,但在不同相时会不同程度地放大谐波。     

基于LabVIEW的有源电力滤波器分析和监控系统

运用虚拟仪器技术取代传统的谐波监测分析装置。测试有源电力滤波器的调试效果。将电网电压、滤波前后的电流经互感器变换后送给采集卡。然后将采集的数据经USB通信接口送到计算机,经数字滤波处理后,采用FFT进行谐波分析,比较滤波前后的电流畸变率和电压畸变率。验证了有源滤波器对谐波和无功的治理效果。     

基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测算法

能否快速精确检测出谐波电流是决定有源滤波器整体滤波性能的关键。作者基于瞬时无功功率理论提出了一种改进的谐波检测算法。该算法采用变步长最小均方自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器，通过选择递推公式参数并结合两种误差信号的自相关估计结果调整步长进行迭代，实现了对滤波器收敛速度与稳态失调的灵活控制。理论分析和仿真实验验证了该谐波电流检测算法的正确性和有效性。     

LLCL滤波的单相光伏并网逆变器控制技术研究

采用新型LLCL滤波器对单相光伏并网逆变器进行滤波,LLCL滤波器通过在传统LCL滤波器的电容支路中串联一个小电感达到在开关频率处产生串联谐振,相比LCL滤波器能够更大程度地对串联谐振频率处的电流谐波进行衰减,可进一步减小总电感值。分析表明LCL滤波器双电流环控制同样适用于LLCL滤波器,并网电流外环采用带谐波补偿的准比例谐振(PR)控制器能够有效跟踪并网电流指令的同时可对特定次谐波进行补偿,但谐振控制器在谐振频率处存在180°相角跳变,随着谐波补偿的次数增加易导致系统不稳定。在准PR控制器之后增加一个超前校正环节,对谐振频率处进行相位补偿的同时能够提高系统的相位裕量,增强系统稳定性。此外,引入电网电压前馈控制增强系统对电网电压的抗干扰能力。仿真结果表明系统具有较好的稳态性能和抗干扰性能。     

直流输电谐波不稳定抑制新方法

针对传统直流输电系统中谐波不稳定现象,研究了一种新型换流变压器及其滤波系统。其阀侧绕组采用延边三角形接线,为3倍数次谐波电流提供通路;通过匝比配合,实现12脉波换流;延边绕组与公共绕组构成自耦变压器接线,在公共绕组上连接滤波支路,并调至谐振点,配之以变压器零阻抗设计,在阀侧实现谐波抑制兼无功补偿功能。对拟建立的直流输电开发研究平台在设计参数的基础上,进行了计算机仿真研究,仿真结果表明:新型换流变压器及其滤波系统可大幅降低交流网侧中2、3次非特征谐波与11、13次特征谐波电流含量,很好地抑制直流输电系统的谐波不稳定,同时新系统中的滤波器阻抗在基频下呈容性,其对换流器可进行无功功率补偿,改善了系统的动态稳定性。     

单相混合滤波系统的实验研究

分析了串联有源滤波器（SAPE）的结构和滤波原理,针对单相系统的特点,提出了谐波电流检测方法和波形控制方法,由于零矢量的运用,使波形控制具有更高的精度,给出了基于SAPF的单相混合滤波系统的实验结果,表明在混合滤波系统,SAPF对谐波电流起隔离作用,可以明显地改善无源滤波器（PPF）的滤波特性。     

三相不对称系统中谐波电流检测的新方法

提出了一种基于调整ip-iq算法的谐波检测方法。该方法不仅适用于负载不对称系统,而且适用于电源电压不对称系统。在检测过程中,它无需采用锁相环(PLL)电路获得同步旋转角,即使在三相电压不对称或者畸变时,也无需对电压进行锁相、滤波或者对称分解,整个算法的基准矢量相位是由数字检测系统自身精确给定的,从而消除了PLL和滤波器延时带来的影响,减小了检测误差,能准确检测出电流无功、负序和谐波分量。仿真分析和实验结果证明了所提方法的有效性。     

基于复合控制策略的混合有源滤波器谐波治理研究

针对大功率混合有源电力滤波器,为了有效降低有源部分的容量且提高补偿性能,首先对一种大容量混合有源滤波器进行改进。通过建立单相等效电路,对这种拓扑结构下的两种传统的电压源控制策略进行分析,在此基础上重点研究一种电压源复合控制策略。在分析了复合控制策略下的滤波原理后,对滤波器谐波检测方法、滤波延时的补偿进行研究,并设计出完整的复合控制策略电路结构。最后,对三种控制策略分别进行了仿真实验。通过对比补偿后的系统电流波形和补偿电流的动态跟踪特性,结果表明复合控制策略下的混合有源滤波器综合性能要优于传统电压源控制策略下混合有源滤波器性能,具有更强的实用性。     

一种改进的无功及谐波电流检测方法

有源电力滤波器的工作性能很大程度上取决于是否能够准确、实时地检测无功及谐波电流。针对单相系统瞬时无功与谐波检测算法复杂的问题,提出了一种改进的检测方法。不需要锁相环(PLL)和复杂的硬件电路,利用正交波形特性检测出电压相位,不仅减少了计算量,并且可根据需求分别检测出总谐波电流或特定次谐波的大小。该算法还能直接推广应用于三相三线制、三相四线制系统无功及谐波电流检测。