新型注入式并联混合型有源电力滤波器

为了满足大型变电站谐波抑制和大功率无功补偿的要求,提出了一种新颖的并联注入混合有源电力滤波器,在补偿大功率无功功率的同时,降低了有源电力滤波器的容量,减少了滤波装置的初期投资,也更适合于工程实践应用.详细介绍了这种滤波器的滤波原理,提出了基于自适应预测算法的谐波检测方法,提高了谐波检测精度,采用基于广义积分迭代算法的三重离散滑模变结构的混合型有源滤波器控制策略.220kV变电站挂网运行的工程应用结果表明这种新型注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,可获得良好的滤波效果.     

串联混合型单相电力有源滤波器稳态特性的研究

串联混合型单相电力有源滤波器是串联有源滤波器与并联无源滤波器组合而成的单相电路新型滤波装置。本文基于其控制方法和工作原理，对其稳态工作特性进行了深入研究。通过分析，获得了稳态补偿特性曲线，探讨了其控制放大倍数与补偿性能的关系，分析了其对电路中谐振现象的抑制作用。仿真和实验表明，该滤波装置具有良好的稳态补偿特性，并且可以较好地抑制无源滤波器与电网阻抗之间的谐振     

并联混合型有源电力滤波器的建模和控制策略分析

针对目前常用的几种典型结构的并联混合型有源电力滤波器,该文通过建立通用电气模型,从理论上对基于几种基本控制策略的并联混合型有源滤波器的滤波原理和优缺点进行了分析;在此基础上,通过比较研究,进一步探讨了不同基本控制策略下电网参数波动对并联混合型有源滤波器工作性能产生的影响。所得的结论可以为并联混合型有源滤波器在复杂工况下基本控制策略的最优选择提供有效的指导,确保滤波装置的安全有效运行。     

基于MMC拓扑的混合型滤波器设计及其在LCC-HVDC中的应用

针对传统无源滤波器占地面积大、易与交流电网阻抗引发串并联谐振等固有问题,提出一种适用于基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)系统交流侧滤波的混合型滤波器。该混合型滤波器的无源滤波部分与有源滤波部分串联后与电网并联,其中无源滤波部分为传统的双调谐滤波器,有源滤波部分基于模块化多电平换流器(MMC)拓扑结构。分析了有源滤波部分的输出电压控制增益、交流电网等效阻抗对混合型滤波器滤波性能的影响,利用根轨迹法确定了增益的取值范围。最后在Cigre模型的整流侧完成仿真验证。结果表明,该混合型滤波器能够减少传统无源滤波器的占地面积,具有良好的滤波效果及较强的鲁棒性,能实现换流站无功功率的全补偿。     

一种新的混合有源滤波器控制方法

针对混合有源滤波器HAPF的传统控制方法中存在的不足，提出了一种基于离散滑模控制算法的电流跟踪控制方法，避免了传统控制原理中系统滤波能力与稳定性之间的矛盾，不仅系统响应迅速，而且具有满意的控制精度，易于实现数字控制，仿真结果表明新的控制方法行之有效．     

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.     

有源电力滤波器延时分析

有源电力滤波器作为动态谐波治理装置对系统实时性的要求很高,而其数据采集和数字化控制系统中不可避免的存在延时。分析了数字化有源滤波系统产生延时的原因,探讨了延时对有源电力滤波器性能产生的影响,同时提出了有效减小延时以提高有源电力滤波器补偿性能的方法,所得的结论能够对混合型有源滤波装置的设计和参数选型提供有益的指导。     

一种新型的单相混合有源电力滤波器的仿真研究

为了进一步降低混合型电力滤波器的有源滤波器容量,故采用了一种新的混合型电力滤波器的拓扑结构,新拓扑结构的基本思想是增加了和有源电力滤波器(APF)并联的LC基波谐振支路,并将APF控制成受控谐波电流源.并分析了新型单相混合有源电力滤波器的工作原理及滤波特性.通过MATLAB仿真,验证了新型单相混合型电力滤波器的滤波特性.仿真结果表明这种新型混合型电力滤波器具有优良的滤波性能.     

混合型有源电力滤波器建模与控制特性分析

针对大功率混合型有源电力滤波器（HHAPF）的控制问题，研究了HHAPF的结构与工作原理，建立了该滤波系统的控制模型方程，以此为基础进一步分析了在基于负载谐波电流来控制逆变器输出电压的控制策略下，负载谐波电流波动、电源谐波电压波动、电网阻抗波动以及电网频率波动对滤波系统控制性能的影响。所得结论可以为大功率混合型有源电力滤波器在复杂工况下的运行提供确切的指导，保障滤波系统的安全有效运行。     

混合阻尼滤波器在电网扰动装置中的应用研究

电网扰动发生装置因输出电压中丰富的谐波成分和接入被测设备的多样性,采用LC滤波器极易发生谐振。传统阻尼滤波器虽然可以抑制输出振荡,但滤波器的滤波效果较差,装置的输出电压上会出现明显的开关频率级的谐波。混合型阻尼滤波器采用了改进的电路结构,利用电阻与电容串联再与另一电容并联的方式,使滤波器拥有了适当的阻尼,可以有效抑制系统的谐振,同时还能满足装置的输出滤波性能。实验验证了混合型阻尼滤波器的有效性和突出优点。     

注入式混合有源滤波器的三重滑模变结构控制

有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)电流跟踪控制方法的优劣直接影响其谐波治理效果.首先建立了一种新型注入式混合有源滤波器(Hybrid Active Power Filter,简称HAPF)的数学模型,同时针对控制参考信号为周期量这一特征,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,引入递推积分PI控制算法的控制量作为离散滑模变结构控制器的等效控制,提出了一种三重滑模变结构控制算法.通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度方面,将三重滑模变结构控制算法与传统滑模变结构控制算法以及单一的递推积分PI控制算法进行了比较分析.实验结果证明了该算法的正确性和有效性.     

基于遗传算法的有源电力滤波器滑模控制

为改善滑模控制方式有源电力滤波器在高频处抖动的缺陷,提出用遗传算法对控制器参数进行优化,提高了控制器性能。简要说明了三相三线有源电力滤波器的工作原理,根据补偿电流和指令电流的误差构建滑模变结构控制器。详细给出了用遗传算法对控制器参数的优化过程,得到了控制器参数的确切值。通过对传统PI控制方式和优化后滑模控制方式进行仿真实验,结果表明,所提出的滑模控制方式响应速度快,算法简单,较好地抑制抖动,鲁棒性强,达到了优化的目的。     

基于滑模观测器的LCL型并网逆变器鲁棒预测控制研究

针对常规LCL型并网逆变器的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）参数鲁棒性差的问题,提出一种基于滑模观测器的LCL型并网逆变器鲁棒预测控制方法。首先,分析了参数变化对常规LCL型并网逆变器电网电流预测控制的影响;然后,根据超局部建模理论建立LCL型并网逆变器的一阶超局部模型,使用滑模观测器对系统的集总扰动进行估计,提高系统控制的动态性能,实现并网电流的鲁棒预测控制;最后,通过搭建Typhoon602+仿真器和PE-Expert4控制器实验平台验证了所提方法的有效性。     

神经滑模控制在机器人轨迹跟踪中的应用

针对滑模控制在机器人轨迹跟踪中应用时出现的抖振问题,提出了基于滤波器的神经滑模趋近律控制方法.根据滑模变结构和径向基函数(RBF)神经网络控制理论,并结合滤波器,对两关节机器人的轨迹跟踪控制进行了仿真研究.通过对单纯的滑模变结构加滤波器的控制方法、RBF神经滑模等效控制和RBF神经滑模趋近律控制这三种方法进行对比仿真分析,结果表明设计的神经网络滑模趋近律控制系统具有良好的跟踪性、鲁棒性和较高的控制精确度,同时有效地消除了抖振,实现简单.     

一种卡尔曼滤波器的永磁同步电机无速度传感器

针对滑模观测器的永磁同步电机参数误差容易造成估算误差和反电动势中存在高频纹波分量的缺点,使用低通滤波器不能有效消除高频纹波,提出在滑模观测器前端引入卡尔曼滤波器来消除高频纹波,使得永磁同步电机的控制系统具有更好的稳态效果和动态响应。依据设计仿真搭建MATLAB平台,对提出新方法进行验证。试验结果表明增加卡尔曼滤波环节后的滑模观测器不仅鲁棒性强,而且在一定程度上有效抑制了抖振,在系统快速性及稳态性能上都有较好的效果。     

带有滑模观测器的永磁同步电机改进型PID控制

针对传统滑模观测器的抖振现象严重、估计精度低等问题,提出了一种带有二阶滑模观测器的内嵌式永磁同步电机改进型PID控制方案。根据Super twisting algorithm设计了二阶滑模观测器,取消了传统滑模观测器方案中的低通滤波器与位置补偿环节,有效抑制了滑模抖振,提高了估计精度。为了进一步改善系统的动态性能,基于牛顿插值法构造了一种具有滤波功能的离散微分器并利用三点离散微分器代替传统微分设计了转速环改进型PID控制器。仿真验证了该方案能够有效抑制抖振现象,估计精度高,稳态性能与动态性能较好。     

一种新型滑模观测器的永磁同步电动机无传感器控制

针对永磁同步电动机反电势滑模观测器低速性能差和系统抖振大的问题,提出了一种基于传统滑模观测器(SMO)来预估转子位置和速度的新方法.切换函数采用饱和函数代替开关函数,通过在传统滑模观测器中引入卡尔曼滤波,利用卡尔曼滤波方法滤除反电势噪声,提高反电势估算精度,从而精确地估算出转速和位置.基于Matlah/Simulink平台,建立了控制系统的仿真模型,对该方法做了验证.仿真试验结果表明:该方法拓宽了滑模观测器低速观测范围,降低了系统的抖振,提高了系统的性能.     

基于模糊滑模观测器的永磁同步电机进给系统速度估计

为解决目前伺服系统中采用机械位置传感器所存在的诸多缺点,提出一种用于永磁同步电机(PMSM)进给系统的模糊滑模速度观测器,实现无速度传感器控制。针对传统滑模观测器的抖振问题,采用Sigmoid函数代替传统理想开关函数,并引用模糊控制器自适应调整滑模增益以减小抖振,实现软切换连续控制。估计反电动势可以直接由控制函数的输出获得,省略了传统观测器中的低通滤波器和相角补偿。利用李亚普诺夫函数证明了设计的滑模观测器的渐进稳定性。仿真结果表明:设计的模糊滑模观测器能够对PMSM转子速度进行精确辨识,并有良好的动、稳态性能。     

基于扩张状态观测器的DFIG网侧变换器滑模控制

针对双馈风力发电机网侧变换器因负载变化和滤波参数摄动导致控制效果不佳的问题,提出一种扩张状态观测器（extended state observer, ESO）与滑模控制相结合的网侧变换器双闭环控制策略。内环采用以功率为状态变量的基于ESO的滑模直接功率控制,外环采用以电压平方为状态变量的基于ESO的滑模控制;应用ESO对系统状态变量与包含系统未建模动态、负载变化和滤波参数摄动等集总不确定项进行估计,即可无需系统的精确数学模型设计滑模控制方法,实现网侧变换器在复杂环境下的鲁棒控制,理论分析了ESO和滑模控制的稳定性。此外引入功率差前馈环节,减小负载变化时外环滑模控制非线性带来的冲击。最后通过负载变化和滤波参数摄动两个算例仿真,结果表明,与传统矢量控制和滑模控制相比,所提控制策略在复杂环境下具有更强的鲁棒性。