自适应神经网络在谐波电流检测中的应用

为提高用于有源电力滤波器APF(active power filter)的谐波电流检测的性能,提出一种基于自适应神经网络的谐波电流检测方法.根据自适应噪声对消技术的基本原理,将基波电流从负载电流中滤除从而得到谐波电流.该方法能实时准确地检测出谐波,很好地弥补基于FFT方法、基于瞬时无功理论方法和基于小波变换方法等检测方法的缺陷.MATLAB/Simulink仿真结果证明该方法的实时性和准确性,可用于APF的谐波电流检测.     

基于自适应理论的FBD法在有源滤波器中的应用

为了更好地进行谐波、负序和零序电流的补偿与控制,针对有源电力滤波器(APF)中谐波电流检测方法进行深入研究,提出一种基于自适应原理的FBD谐波电流检测新方法。首先分析了传统FBD算法检测谐波电流的原理,该算法因受限于低通滤波器,影响了谐波电流的检测精度与速度;然后分析了FBD算法和自适应谐波电流检测算法的结构,二者结构具有相似性,提出使用自适应补偿调节内核LMS算法取代FBD检测算法中的低通滤波器;最后分别将改进的FBD法与传统的FBD算法应用于APF中进行工程试验测试。试验结果表明所提改进算法在APF应用中具有可行性及有效性。     

有源电力滤波器的研究现状与展望

有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置，其性能优劣与所采用的拓扑结构、谐波电流检测技术和电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术，拓宽其应用范围，综述了国内外APF研究现状，分类整理了APF拓扑结构。归纳总结了APF的谐波检测方法和电流跟踪控制技术，综合对比了各种方法的优缺点，并从多个角度阐述了当前所存在的问题。最后展望了APF相关技术的研究方向。     

定频积分控制的三相4线有源电力滤波器

有源电力滤波器(APF)是谐波抑制和无功补偿的有效方法.采用定频积分控制的有源电力滤波器摆脱了先检测谐波和无功电流,然后根据检测信号产生补偿电流的传统控制方法,简化了有源电力滤波器的结构.将该方法用于三相4线制有源电力滤波器,抑制谐波,提高功率因数并解决三相不平衡问题.     

并联型有源电力滤波器电流控制的等效原理

详细分析和论证了基于负载谐波与无功电流检测的并联有源电力滤波器(APF)和基于电源电流直接控制的APF控制方式之间的内在联系,得出二者在电流控制上等效这一重要结论。给出基于上述等效原理的APF新型控制方案,该方案是在传统方案基础上,省掉负载和APF电流检测单元以及谐波及无功电流或基波有功电流运算单元。分析了该方案与传统控制方案之间的关系,结果表明:传统控制方案中的谐波及无功电流检测信号只是APF直流侧电容电压闭环控制前向通道中的一个前馈信号。基于新方案制作了一台单相APF实验样机,实验结果验证了该文结论和所提方案的正确性和有效性。     

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。     

SVC和APF联合系统的研究

提出了静止无功补偿器(SVC)和有源电力滤波器(APF)联合运行进行无功补偿和谐波治理的方案;介绍了系统的拓扑结构、分析了系统的稳定性,指出当APF采用"只检测特定次谐波电流"的检测方法时,其与SVC的耦合程度小,系统能稳定运行.在此基础上,研究了一种适用于APF的k次谐波电流检测方法,并深入分析了SVC和APF的控制策略.样机实验结果验证了k次谐波电流检测方法和控制策略的有效性和正确性.     

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.     

SDFT算法在单相并联有源电力滤波器中的应用

提出一种基于滑窗迭代离散傅里叶变换(SDFT)的谐波电流检测算法,并将该算法用于单相并联型有源电力滤波器(APF)谐波电流指令提取。仿真和实验结果表明,负载稳定时该算法可准确检测出负载中的基波及各次谐波电流含量;负载突变时经一个周期的延时后便能准确检测出负载中的基波及各次谐波电流含量。同时,该算法运算量小,便于数字化实现,应用于单相并联型APF可有效完成各次谐波电流指令的检测与补偿。     

基于小波变换的有源电力滤波器研究

有源电力滤波器(APF)是电能质量治理中用于抑制电网谐波电流的主要装置.APF系统中,谐波电流检测的快速性、准确性决定了系统补偿谐波电流的性能.针对此问题,在分析传统检测算法的基础上,采用基于小波变换的谐波电流检测方法,并且对所采用的检测算法在EMTDC/PSCAD中进行了仿真研究,同时搭建了150 A样机进行验证.实验结果表明,基于小波变换的谐波检测算法响应速度快,检测准确,APF样机谐波补偿满足要求.     

单相电路谐波及无功电流新型检测方法

为解决单相电路有源电力滤波器对谐波及无功电流实时检测中存在的不足,根据正交函数的正交特性,提出了一种新的单相电路谐波及无功电流的检测方法,它是利用对畸变电流中的基波有功和无功电流分量分别进行分解,通过加法器、乘法器和积分器计算出谐波和无功电流。电网电压发生畸变时该法可通过增加低通滤波器进行修正,并不影响实时检测的结果。其优点是整个运算电路结构简单、成本低,只需要4个乘法器、2个加(减)法器、1个PLL和2个积分器,且所用元器件可用模拟电路实现,无延时;运算方法简单,省去了复杂的矩阵和反矩阵变换运算;既可单独检测出畸变电流中的任何电流分量,又能得出谐波和无功电流之和。理论分析和仿真实验证实了该方法的有效性和可行性。     

Adaptive Compensation of Reactive Power With Shunt Active Power Filters

This paper describes an adaptive method for compensating the reactive power with an active power filter (APF), which is initially rated for mitigation of only the harmonic currents given by a nonlinear industrial load. It is proven that, if the harmonic currents do not load the APF at the rated power, the available power can be used to provide a part of the required reactive power. Different indicators for designing such application are given, and it is proven that the proposed adaptive algorithm represents an added value to the APF. The algorithm is practically validated on a laboratory setup with a 7-kVA APF.     

i_p-i_q检测法的单周控制三电平有源电力滤波器

并联型有源电力滤波器APF可以有效补偿由非线性负载产生的谐波和无功功率电流。为了实现单独对谐波分量、无功功率分量进行补偿,或者对谐波和无功功率分量同时进行补偿这些不同的补偿目标,同时为了满足大功率、高电压和输出电流波形畸变小的需要,提出了将中点箝位变换器和ip-iq电流检测法应用于单周控制有源电力滤波器的方法。采用ip-iq电流检测算法可分离出负载电流中的谐波分量、无功功率分量,且电网电压波形畸变不影响检测结果,故可提供不同补偿目标的参考信号。理论推导和仿真结果表明,该法能分别单独补偿谐波分量、无功功率分量,或者同时补偿谐波和无功功率分量,而且电网电压波形畸变不影响补偿效果。通过将ip-iq电流检测法运用于单周控制三电平有源电力滤波器,既实现多种补偿目标,又具有电网电压波形畸变不影响补偿效果、单周控制策略简单、三电平变换器输出电流波形畸变小的优点。     

电压型谐波源与串联型有源电力滤波器

分析了直流侧电感和电容滤波的整流器的谐波特性 ,进而把它们分为电流和电压型谐波源。说明了串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源的原因。提出了一种新的检测负载电压控制方法 ,它通过直接检测负载电压来为串联型有源电力滤波器提供参考电压 ,从而改善了其谐波补偿特性。为说明串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的有效性和比较不同的控制方法 ,进行了实验研究。     

无锁相环d-q谐波电流检测法的实现

电力有源滤波器是补偿电力系统中谐波及无功功率的重要装置，其关键环节是实时准确的检测出谐波电流。基于d-q坐标变换的谐波电流检测方法不受电压影响，并能应用于负荷电流不对称的情况。文中介绍了d-q坐标变换的谐波电流检测的基本原理，在此基础上提出了一种无锁相环的实现方法。分析指出，d-q变换过程中的频率偏差对检测结果不构成影响。该方法用PSCAD／EMTDC软件进行了仿真，并应用于电力有源滤波器样机。实验结果表明，该检测方法是准确可行的。     

用于APF的神经网络自适应谐波电流检测方法

介绍了一种应用于有源电力滤波器APF(Active Power Filter)的神经网络自适应谐波电流检测方法。该方法应用自适应噪声抵消技术ANCT(Adaptive Noise Canceling Technology),将基波电流作为噪声信号,从负载电流中滤除,得到谐波电流。采用两层人工神经网络实现噪声抵消。阐述了该神经网络的构造和权值自适应调整算法,应用Matlab对该方法进行了仿真研究。仿真结果表明该方法能够实时准确地检测谐波．而且计算量小．具有较强的自适应能力。     

一种混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种混合型有源电力滤波器电路结构。该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧。在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果。理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,使有源电力滤波器能够应用于大功率场合。     

基于自适应数字滤波的谐波检测

现代电力系统中,非线性负荷引起的谐波降低了系统对其它电力用户的供电质量,威胁着系统的安全经济运行。近年来发展起来的一种新型补偿措施－－有源电力滤波器,能有效抑制电力系统中非线性负荷引起的谐波污染。对谐波电流的快速准确检测是实现其功能的关键,研究了用于有源电力滤波器的谐波检测手段,在分析现有谐波检测手段的基础上,提出一种采用自适应数字滤波检测谐波电流的方法。这种方法简单,易于用ＤＳＰ实现,能满足有源     

直流有源电力滤波器的软开关研究

提出了一种基于单周控制理论的直流侧软开关有源电力滤波器,作为谐波补偿器并联在逆变器直流侧,提供负载所需的谐波电流,使电源电流与电源电压同相同频,同时使其直流输出电压恒定,为下一级电路提供平滑的直流电压;另外,对有源电力滤波器中的主开关实现零电压开通,同时利用有源箝位技术避免了开关管过高的电压应力。与一般的PWM硬开关有源电力滤波器相比,该方法不仅减小了开关管的功率损耗,提高了系统效率,而且便于有源电力滤波器的大容量应用。仿真和实验结果验证了所提方法的正确性。     

一种并联混合型电力滤波器控制策略

针对由并联电容器与有源电力滤波器组成的混合补偿系统所存在的稳定性问题,对混合系统的电流检测方法做了稳定性分析,提出了一种检测负载电流加电网电压的新型控制策略,该策略通过检测电网侧的谐波电压发出相应的谐波电流,改变系统的谐波阻抗而使系统的稳定性得到改善.并分析了此控制策略对有源电力滤波器的容量影响.经过理论分析和实验验证,此控制策略可以有效提高混合补偿系统的稳定性.