电力系统谐波产生和控制方法的探讨

谐波是影响电能质量的主要因素,谐波治理的意义可以上升到治理环境污染的高度。对并联型APF进行了较为详细的论述,重点讨论了三相三线制并联型有源电力滤波器指令电流的提取方法,提出了并联型有源电力滤波器谐波和无功电流检测方法和并联型有源电力滤波器的控制方法。     

一种新型并联有源滤波器控制策略的研究

现有的有源滤波器多采用开环控制算法,其谐波补偿性能受参数不确定和干扰的影响较大.详细论述了并联型有源电力滤波器(Active Power Filters,简称APF)直流侧电压的控制策略和补偿电流的跟踪控制,采用TMS320LF2407 DSP完成了并联型APF系统的硬件和软件设计.试验结果验证了提出的并联型APF控制策略的正确性和有效性.     

基于PI+QPR控制的单相有源电力滤波器研究

单相系统中,利用并联型有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)进行谐波治理时,传统的电流比例积分(Proportional Integral,PI)控制方式具有较快的响应速度,但3次谐波电流不能得到充分抑制,针对这一问题采用准比例谐振控制器对3次谐波电流进行跟踪控制。APF系统采用LCL型滤波器结构与单相系统相连,使用陷波滤波器对ip-iq谐波电流检测算法进行改进,以提高谐波电流检测精度,消除数字低通滤波器输出侧直流信号中的低频波动问题。最后通过Matlab/Simulink建立单相并联型APF谐波治理系统模型,验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

并联型有源电力滤波器的研究

为了抑制电力系统中由于大量使用电力电子器件而带来的谐波干扰,研究了并联型有源电力滤波器(APF),对其系统结构和工作原理进行了分析,并介绍了利用小波分析法进行谐波监测的原理,建立APF系统的数学模型,最终搭建了并联型有源电力滤波器并网运行的仿真模型。仿真结果表明,并联型有源电力滤波器能够在不影响电流基波频率的情况下,补偿系统谐波,消除谐波带来的危害。     

混合型APF的选择性谐波补偿控制策略研究

混合有源电力滤波器(HAPF)将有源电力滤波器(APF)和无源滤波器相结合,既能弥补无源滤波器的缺点,又能有效降低APF的容量,在工程实际中具有很强的实用性.针对一种单调谐HAPF,分析了其拓扑结构,推导得到了α,β坐标系下的电流控制模型;提出了一种基于负载电流检测方式的选择性谐波补偿控制策略,电流控制环节采用多个矢量谐振控制器并联同时实现了指令次谐波提取和谐波跟踪.最后搭建了实验平台进行实验,结果证明了所提控制策略的有效性.     

有源电力滤波器选择性谐波电流控制策略

良好的控制策略是实现并联型有源电力滤波器（active power filter,APF））b偿功能的关键。由于并联型APF常规电流PI控制方法的闭环增益受系统稳定性条件约束,并联型APF对负载主要谐波分量补偿不充分。针对该问题,提出一种用于APF的新型选择性谐波电流控制策略。该控制策略在常规电流PI控制策略的基础上,对负载电流主要谐波（该文主要指5次、7次谐波）单独提取与控制,而对其余次谐波采用一个常规电流PI控制器控制。该设计方法,增大了系统对主要谐波分量的跟踪增益,提高了APF对谐波的补偿率,实现了控制系统更好的频率响应。将该方法应用于实验室制作的一台30kVA并联型APF实验装置,可将电流总谐波畸变率（total harmonic distortion,THD）fl：l23．21％补偿为3．75％。仿真与实验结果证明了以上结论。     

新型单相并联混合电力滤波器的研究

本文针对LC无源滤波器和传统的电压源型并联混合电力滤波器的缺点,提出了一种新型的并联混合电力滤波器.它由纯调谐LC无源滤波器、附加电感和有源电力滤波器(APF)构成,APF控制成谐波电流源.从理论分析得到了APF的容量公式,并提出了附加电感的设计原则.仿真和实验结果证明了此方案的有效性和优越性.     

一种新型的基于磁通补偿的并联混合型有源电力滤波器

提出一种基于磁通补偿原理和谐波电流分流技术的新型并联混合型有源电力滤波器,并推导了这一新理论.这种新型滤波器通过拓扑结构的改变,使电网中的谐波电流流入三绕组变压器的两个线圈,在变压器铁芯中产生的谐波磁通部分补偿,未完全补偿的部分由APF产生的谐波电流的磁通进行补偿,最终达到减小APF容量的目的.在此基础上,利用MATLAB对这种新型滤波器的稳态和暂态的特性进行了仿真研究,并与传统并联混合型电力滤波器APF容量的计算比较,证明了该原理的正确性.     

有源电力滤波器谐波及无功电流检测的不必要性(一)

从并联型有源电力滤波器(APF)直流侧电容电压以及APF电流的双闭环控制角度出发,分析和探讨了谐波及无功电流检测对APF补偿精度的影响.结果表明谐波及无功检测信号只不过是电容电压闭环系统中的一个前馈补偿信号,其存在不但不能提高反而影响谐波及无功的稳态和动态补偿精度.通过进一步研究和比较负载电流突变时APF补偿电流的跟随性能,得知谐波及无功检测信号对提高APF跟随负载有功电流分量突变能力的作用也十分有限,因此认为经典APF的谐波及无功检测是不必要的.     

并联型有源电力滤波器输出电感选择的新方法

并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)交流侧输出电感是连接APF与电网的桥梁,直接影响补偿电流的动态性能,对有源滤波器的补偿特性起着决定性作用。针对电压源并联型有源电力滤波器电感注入电路的拓扑,提出一种严格的基于谐波电流分析的并联型APF输出电感值确定方法。它能根据补偿目的的不同准确计算出最优的电感值。通过对电力系统中广泛存在的非线性整流负载的仿真,验证了该方法的正确性和可行性。     

神经网络控制的三相并联有源电力滤波器设计

针对现有各种谐波检测方法的不足,在分析了滤波器的工作原理和传统的神经网络控制算法之后,提出了一种新的神经网络控制算法,设计了一种应用于电力系统中补偿无功和抑制谐波的三相并联有源电力滤波器(APF),该滤波器由一个三相PWM电压源逆变器及其控制电路组成。将负载电流、直流侧电容电压与系统电压输入改进的神经网络,计算出并联有源电力滤波器的参考电流,参考电流输入滞环电流控制器获得逆变器的触发脉冲,从而得到补偿电流。通过Matlab仿真表明,由改进的神经网络控制的滤波器,在负载变化及其电流变化情况下都有良好的性能。同时,通过数字信号处理器实现的系统实验验证了该方案的正确性。     

有源电力滤波器在大功率变频器供电电网中的应用

变频器的大量应用,加重了电网的谐波污染。详细分析了变频器产生谐波的机理及其危害,针对南阳卷烟厂配电系统中因大功率变频器产生的谐波问题,采用有源电力滤波器进行谐波补偿,现场运行结果显示：有源电力滤波器能够较好地补偿变频器产生的谐波。     

A single-phase inverter system for PV power injection and active power filtering with nonlinear inductor consideration

This paper proposes a single-phase two-wire inverter system for photovoltaic (PV) power injection and active power filtering (APF) with nonlinear inductor consideration. The proposed system can fully or partially perform APF, process PV power, eliminate harmonic currents, improve power factor, and take into account the nonlinear effect of its output filter inductor. In the system, even though only the utility current is sensed, both APF and maximum power point tracking features can be still achieved, reducing the number of current sensors and cost significantly. To prevent output current from exceeding switch ratings, inverter current is properly controlled through a current estimator and a defined limit circle. A self-learning algorithm is also proposed to determine nonlinear inductance, which can increase the accuracy of the estimated current. Simulations and experimental results have verified the feasibility of the proposed PV inverter system and the algorithm.     

电铁供电系统的有源电力滤波器

在牵引变电所的一次侧并联接入有源电力滤波器,用瞬时无功功率理论检测法检测待补偿电流的指令值,采用空间矢量脉宽调制控制方法,使逆变器产生出待补偿电流,来抵消因单相交流电气化铁道(简称电铁)牵引负荷的使用给三相电力系统带来的谐波电流、无功电流及三相不平衡电流.因有源电力滤波器并联接入系统,所以这些不利电流只在牵引系统和有源电力滤波器中流动,不会进入三相电力系统,从而保证了三相电力系统不受牵引系统的影响而保持电网电流波形纯正弦.     

有源电力滤波器在分布式发电系统中的应用

提出了利用现有的设备(软启动逆变器)来抑制分布式发电系统中微型燃气轮发电机谐波电流的方法,并详细给出其拓扑结构,谐波电流检测方法及滞环控制策略。仿真结果表明:所设计的拓扑结构和采用的控制方法是可行的,完全消除了5次和7次谐波电流。     

一种包含逆变环节的APF技术的研究

通过分析有源电力滤波器(APF)的发展和电路拓扑结构以及控制策略,并结合逆变电路自身的电路特点,再通过理论总结,提出了一种利用一个三相全控桥装置,同时实现逆变和有源滤波两种功能.经过Matlab 仿真和实验波形分析得出该此种方案能够有效实现逆变和滤波两项功能,在谐波检测环节采用积分算法来进行谐波电流检测.     

单独注入式有源电力滤波器的研究与应用

针对已有滤波器对大型冶炼企业谐波治理效果不理想的情况,提出一种新颖的有源电力滤波器(APF)--单独注入式APF.该滤波器把串联谐振注入型APF和并联混合型APF结合在一起,在有效滤除谐波的同时还可提供一定容量的基波无功功率补偿.实践表明,所提出的单独注入式APF不仅具有较大容量的无功补偿能力,且APF逆变器容量较小,因而工程应用价值较高.     

二极管钳位型多电平有源电力滤波器的仿真

由于功率器件耐压水平的限制,传统的2电平拓扑结构有源电力滤波器(APF)难以实现对高压非线性负载的谐波补偿.文中采用二极管钳位型多电平变换器,提出了其作为APF运行的方案.对该APF进行了理论分析,提出一种基于重复预测型观测器的无差拍控制方案.该方案采用重复预测型观测器,对指令谐波电流进行预测,可在相同的采样频率下提供更精确的谐波电流预测值,因而可以改善整个系统的控制效果.仿真结果表明该APF适用于高电压及大容量谐波补偿.     

能量管理系统中发电计划安全校核功能的设计

基于调度生产的实际需求,对能量管理系统中发电计划安全校核的功能设计、关键技术、数据解析等进行了阐述,并对典型断面进行了分析.实际分析表明了该方法的有效性和实用性.     

一种高性能单相电网有源滤波器的设计

设计了一种高性能的单相电网有源滤波器。该有源滤波器主功率回路采用电压源型H桥逆变器,逆变器开关驱动信号为特定消谐PWM开关信号。控制回路采用PI电压跟踪控制,不需实时检测计算负载的无功电流和高次谐波电流,就可以实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求。分析了滤波器的补偿特性和各主要单元电路的设计方法,实验结果证明该有源滤波器的有效性。