我国有源电力滤波产品实现重大突破

在8月19-20日于杭州召开的“用电系统优化运行，谐波（有源）治理新技术研讨会＂期间，上海追日电气有限公司推出的ZAPF并联有源电力滤波装置受到了包括来自中国科学院、清华大学、浙江大学、上海交通大学等科研单位在内的与会代表的高度瞩目，这是我国在并联有源电力滤波技术领域自主研发的、最新的工业化应用产品。这表明，中国企业在这一高科技领域终于也有了与国际著名品牌比肩的资格。     

后村变电站谐波治理及仿真验证

山东后村变电站中,大量工业负载引起谐波干扰,导致电能质量严重超标。为了有效解决此问题,通过PSCAD仿真软件等效模拟实际电网系统工况,设计"无源+有源"谐波治理方案,在变电站中压侧安装传统滤波装置及SVG(Static Var Generator——高压动态无功补偿发生装置,或静止同步补偿器)。对比分析治理方案实施前后系统电流的变化,结果表明,滤波补偿装置加装后对系统的各次谐波均有明显的抑制效果。     

国内首台自主研发的有源电力滤波装置被认定为国家重点新产品

日前由上海追日电气有限公司自主研发的我国首台具有自主知识产权的有源电力滤波工业应用产品——ZAPF并联有源电力滤波装置被科技部等四部委评定为国家重点新产品。该产品采用最新的数字化核心控制器件．运用先进的双闭环及重复控制技术和SVPWM调制技术,特点为：谐波滤除率90％以上;完全响应时间〈10ms;单相动态注入电流;     

基于改进SOGIQ PLL与卡尔曼滤波的APF谐波检测方法研究

谐波污染的有效治理是电能质量控制的关键。基于有源电力滤波器可实现对谐波的跟踪及补偿的优点,电网中常采用有源电力滤波器实现谐波的治理,但有源电力滤波器谐波检测应用的传统ip-iq法存在检测精度低、速度慢的问题。正基于此,该文提出了一种融合二阶广义积分正交锁相环和卡尔曼滤波器的新型ip-iq谐波检测方法。以改进型二阶广义积分正交锁相环,提高相角检测准确度;以卡尔曼滤波器提升滤波跟踪实时性。通过理论推导结合仿真分析,结果表明该方法能实现谐波的有效补偿,从而提升谐波检测准确性。     

应用并联型有源电力滤波器对空压机变频器进行谐波治理

针对山东中烟工业公司济南卷烟厂空压机变频器工作时产生的谐波电流导致厂内动力部分出现变压器温度过高、噪音增大、信号波动、通讯中断等故障现象,采用并联型有源电力滤波器进行谐波治理。对并联型有源电力滤波器的控制系统和主电路进行了介绍,给出现场谐波治理的方案。通过该滤波器现场运行效果表明,并联型有源电力滤波器具有理想的谐波补偿效果,同时降低了空压机运行的电流,实现节能降耗。     

基于PSCAD/EMTDC的混合电力有源滤波器建模与仿真分析

有源滤波器是提高电能质量有效的工具之一,介绍了混合电力有源滤波器的结构和工作原理。介绍了瞬时无功功率的谐波电流检测算法,并对滞环电流跟踪控制法、三角载波调制法、无差拍控制方式进行了分析。应用PSCAD/EMTDC搭建了混合电力有源滤波器的仿真模型并进行了仿真实验,结果显示搭建的混合电力有源滤波器的仿真模型有很好的滤波效果。     

高速铁路电能质量有源无源混合补偿方法

针对高速铁路给电网带来的高次谐波和负序等电能质量问题,提出一种采用有源和无源相结合的混合补偿方案。其中有源补偿装置采用单相背靠背变流器结构,安装在牵引变电所牵引侧,主要补偿负序和11次以下的低次谐波;无源补偿采用高通滤波器,安装在分区所,主要滤除13次及以上的高次谐波。对有源补偿装置的主电路结构和控制策略、高通滤波器参数设计方法进行了理论分析,用PSCAD/EMTDC软件对所提出的方案进行了仿真研究。仿真结果表明,所提出的有源补偿装置控制策略和无源高通滤波器参数设计是有效的,实现了高速铁路负序和谐波的综合补偿。     

具有有源电力滤波功能的风力发电系统并网控制策略

文章提出一种新型有源电力滤波功能的风力发电系统并网综合控制策略。该策略利用瞬时功率理论检测谐波电流,该电流与最大功率跟踪得到的网侧变流器电流合成,再由无差拍控制实现变流器的电流跟踪调节。在Matlab/Simulink对文章的控制策略进行了仿真,结果验证了控制策略的可行性、有效性。     

无功补偿及消谐装置在煤矿供电系统中的应用

就矿井供电系统方面的问题,从高次谐波对煤矿供电系统的危害入手,分析有源滤波治理无功补偿的有效作用,进而阐述无功补偿及消谐装置的应用效果,以期对矿井的供电系统工作做出有益思考。     

Matlab在无源滤波装置计算机辅助设计中的应用

本文介绍了应用Matlab编程语言设计无源滤波装置计算机辅助设计软件，着重介绍如何应用Matlab的Powerlib工具箱对无源滤波装置投用后的滤波效果进行仿真，从而验证该滤波装置谐波抑制效果。弥补了以往无源滤波装置计算机辅助设计软件无法验证滤波效果的不足。并举例说明了应用该软件设计无源滤波装置的实用性。     

一种新型混合滤波器的控制策略及其特性研究

针对一种适合于大功率场合的新型混合有源电力滤波器,从等效电路出发分析在三种典型控制策略下的滤波特性,推导出不同控制策略下电网谐波电流对系统参数波动的灵敏度系数,提出控制策略与控制参数的选取原则,为该新型滤波器的控制策略和控制参数选择提供理论依据。     

兆伏安级电力有源滤波器的结构设计和制造

有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,被认为是抑制谐波和改善电能质量的有效手段之一。介绍了一种大容量有源滤波器产品的设计工作,包括逆变器结构、驱动电路、电抗器组、电磁兼容等的结构设计和制造工艺各种要点。作为一种具有我国自主知识产权的高新技术产品已经用于冶金、钢铁、化工等多个行业,实践证明产品性能优良可以有效地抑制谐波,具有显著的节能降耗效果。     

并联型有源电力滤波器的Matlab仿真研究

有源电力滤波器用于动态谐波抑制和无功补偿,可以有效地改善电网质量,其主要由谐波电流检测和谐波补偿两部分组成。详细分析了并联型有源电力滤波器的结构及工作原理,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测方法和三角载波电流跟踪控制方法,利用Matlab软件的Simulink模块对有源滤波器进行了系统建模,并进行了仿真研究。仿真结果表明,仿真模型能够实时检测系统中所含谐波电流,并进行补偿,可以很好地起到动态抑制电网谐波的效果。     

电网畸变条件下有源电力滤波器同步锁相研究

电网畸变条件下,如频率脉动、电压谐波过大和存在直流分量时,会导致有源电力滤波器的锁相精度下降,为此提出了一种由滑动平均滤波器(MAF)和同步锁相环(SRF-PLL)组成的有源电力滤波器同步锁相方法,该方法在同步旋转坐标系中利用滑动平均滤波器(MAF)从畸变电网信号中提取精确的基波正序分量,保证了SRF-PLL无静差、高精度的跟踪电网的相位,从而使有源电力滤波器在电网畸变条件下具有很好的适应性,仿真和试验结果验证了该锁相方法的有效性和优越性。     

三相四线制并联有源电力滤波器的研究与设计

通过对三相四线制有源电力滤波器(APF)控制原理的研究,阐明了基于正弦滞环控制原理的APF各部分的数字化实现方法。在此基础上以DSP和CPLD为控制核心,完成了整套有源电力滤波装置的开发。试验结果证明了控制原理的有效性和可靠性。     

基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压PID控制设计

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,针对PI控制方法的不足,提出了基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压的PID控制。该方法充分发挥了神经网络具有逼近任意非线性函数的能力,具有动态响应快、超调小、静态误差小的特点,并且实现简单,满足多种变化负载情况下的有源电力滤波器直流侧电压控制要求。对BP神经网络结构进行了设计并推导出隐含层和输出层加权系数计算公式,同时给出了BP神经网络学习算法流程图。通过Matlab对其控制效果进行了仿真研究。     

具有APF功能的光伏并网发电系统的研究

探讨了一种具有有源滤波器功能的光伏并网发电系统。该系统白天可有效地进行光伏并网发电,还可补偿或抑制本地非线性负载产生的无功和谐波,夜晚系统仍可作为APF继续工作。相对于单独的光伏并网系统,它不但提高了设备利用率,也改善了电网的供电质量。文章分析了系统的结构组成,还采用了具有较好鲁棒性和动态响应速度的、基于瞬时无功理论的闭环无功和谐波电流检测的方法,分析了并网电流的合成及其跟踪控制。最后,利用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,验证了系统的可行性。     

有源电力滤波器神经终端滑模控制

以电力电子装备为接口的高渗透率可再生能源并网已成为未来配电网的显著特性。可再生能源具有随机性和间歇性,作为其并网接口的电力电子装备也会导致电能质量恶化等问题。为提高电能质量,该文提出一种有源电力滤波器神经终端滑模控制方法。首先,结合分数阶思想和滑模控制理论设计一种分数阶终端滑模控制器,以保证误差有限时间收敛,并引入边界层技术降低抖振。然后,利用自组织模糊神经网络构造一种无模型控制方案以更好地应对各种不确定因素。所设计的自组织模糊神经网络控制器用于学习分数阶终端滑模控制器,不仅从根源上解决抖振问题,而且可继承原控制器的有限时间收敛性能,并满足李雅普诺夫理论框架下的稳定控制性能。仿真与实验结果表明：所提出的控制方法能有效解决可再生能源发电系统中的谐波问题。     

基于输入输出反馈精确线性化的三相APF控制

将输入输出反馈精确线性化控制方法应用于三相有源电力滤波器非线性控制中。首先建立三相有源电力滤波器的仿射非线性系统模型,推导出了其输入输出反馈精确线性化非线性反馈控制律,实现三相并联型有源电力滤波器有功补偿电流和无功补偿电流的解耦控制器设计。最后使用Matlab进行仿真验证,仿真试验结果表明,该控制策略能较好地实现APF的解耦控制,具有较好的补偿特性,经该控制算法补偿,谐波畸变率限制在2%以下。