基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测改进方法及其数字低通滤波器的优化设计

针对有源滤波器实际工程的需要,提出一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq谐波和基波无功电流检测方法,可简化复杂的数学变换,能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测.并综合考虑FIR滤波器与IIR滤波器的优缺点,进一步提出均值滤波器与Elliptic滤波器串联滤波的二级滤波新方法.仿真结果表明该方法检测实时性好、精度高、易实现,具有实用价值.     

一种基波串联谐振式混合型有源滤波器

提出一种基波串联谐振式混合型有源滤波器,利用大容量无源滤波器实现谐波抑制和无功补偿;采用有源滤波器改善系统滤波效果并阻尼无源滤波器与系统阻抗之间的串、并联谐振。在介绍该混合型有源滤波器的拓扑结构和主要特点的基础上,分析基于检测电网电流控制策略时的工作原理;研究谐波参考信号的产生及其跟踪控制算法;讨论基于DSP的数字化控制器实现问题。相关实验结果及工程应用效果均证明该基波串联谐振式混合型有源滤波器对于同时进行谐波抑制和无功补偿的可行性。     

治理三相四线制配电网谐波电流的新技术

研究并制作了一台用于三相四线制配电网的串联混合型滤波器实验样机,采用基波电流控制的策略,可以显著抑制非线性负载产生的谐波电流对电网的影响。实验装置采用以数字信号处理器(DSP)为核心的控制电路实现实时运算与控制。实验结果表明整套装置具有优良的滤波性能与实用价值。     

基于线性滤波器的三相四线制谐波电流检测

针对三相四线制电力系统的结构特点及现有谐波检测方法的不足,提出了一种基于二维线性滤波器和瞬时对称分量计算的不对称三相四线制谐波电流检测新算法。该算法的检测原理是利用二维线性滤波器分别检测出各相不对称基波电流,通过改进瞬时对称分量法得到各相电流基波正序分量,从而检测出各相谐波电流。理论推导和Simulink仿真结果表明,该方法能够准确快速地检测出三相四线制电力系统中的谐波电流及无功电流,具有较好的动静态性能。     

基于线性滤波器的三相四线制谐波电流检测

针对三相四线制电力系统的结构特点及现有谐波检测方法的不足,提出了一种基于二维线性滤波器和瞬时对称分量计算的不对称三相四线制谐波电流检测新算法.该算法的检测原理是利用二维线性滤波器分别检测出各相不对称基波电流,通过改进瞬时对称分量法得到各相电流基波正序分量,从而检测出各相谐波电流.理论推导和Simulink仿真结果表明,该方法能够准确快速地检测出三相四线制电力系统中的谐波电流及无功电流,具有较好的动静态性能.     

一种改进的ip-iq谐波检测方法及数字低通滤波器的优化设计

有源电力滤波器的工作性能，很大程度上取决于对谐波和无功电流高精度、实时的检测上。针对有源电力滤波器工程应用的需要，该文提出了对ip-iq方法在检测谐波和无功电流应用上的改进，不仅减少了计算量，还能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测。针对电网中谐波电流相对基波电流较小的特点，该文进一步提出了采用均值滤波器来改善ButterWorth低通滤波器特性的数字低通滤波器优化设计新方法，使其能更好的适应电网谐波和基波无功电流检测的需要，从而使整个检测系统可以同时获得良好的检测精度和令人满意的动态响应速度。     

三相四线制并联型有源电力滤波器研究

介绍了三相四线并联型有源电力滤波器的基本原理,谐波检测方法以及控制策略.本文采用电流闭环PI结合电压前馈控制补偿电流发生环节,建立了并联型三相四线制有源电力滤波系统的仿真模型并进行了仿真.仿真结果表明该并联型有源电力滤波器能有效地补偿三相电流及中线电流,论证了其补偿电流检测方法及控制方案的可行性.     

改进的FBD法在电流实时检测中应用

为了使有源滤波器快速有效地检测出三相四线制电力系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)法的改进的电流检测方法。该方法利用抽样降低系统计算量,并用一个陷波滤波器和一个高截止频率的低通滤波器串联代替一个低截止频率的低通滤波器提取直流分量,提高了检测方法的实时性。该方法可以在系统电压畸变的情况下检测出三相电流的基波正序有功电流分量、基波正序无功电流分量、不对称电流及谐波电流分量。Matlab仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器

提出一种基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器.它不需要检测三相负载电流和三相输入电压,也不需要任何乘法器,可以大大简化谐波检测电路和电流跟踪控制电路.整个控制电路仅由几个带复位的积分器、比较器、触发器以及一些线性元件组成,控制电路简单、可靠、无延迟.在对四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器进行分析、建模的基础上,进行了仿真研究.仿真结果表明:该有源电力滤波器能有效地实时补偿非线性负载产生的谐波、无功电流和零线电流.     

一种改进的ip-iq谐波与无功电流检测方法

针对有源滤波器工程应用的需要,提出了对ip-iq方法在检测谐波和无功电流应用上的改进,不仅减少了计算量,还能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测。仿真结果表明这种改进的方法能更好的适应电网谐波和基波无功电流检测的需要,可以获得良好的检测精度和令人满意的动态响应速度。     

基于无谐波检测控制的三相四线制APF的研究

针对三相四线制低压配电网中存在的谐波污染严重、中性线电流较大的问题,提出了一种基于无谐波检测的三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)控制策略。建立了电容中点型三相四线制APF的数学模型,并给出了其中电感、电容主要参数的设计方法。在对比分析谐波检测和无谐波检测控制方法的基础上,选取了更有优势的无谐波检测控制策略,并针对系统中存在的负序以及零序电流分量分别设计了比例谐振(Proportional Resonant,简称PR)控制器。通过Matlab/Simulink软件搭建了三相四线制APF的仿真模型,并对谐波补偿和抑制中性线电流进行了仿真测试,效果显著。最后,以某公司的TMS320F28377为控制器单元核心搭建了实验平台,证实了所提控制策略的可行性。     

三相四线制光伏并网发电与电能质量调节器的统一控制

针对电网中的三相四线制系统,本文设计了一种光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制策略,新的系统结构和控制策略使得光伏系统在向电网注入有功电能的同时,还能够对电网无功、谐波以及不平衡电流进行补偿,并且在夜间光伏电池不能发电时,系统能够继续工作在电能质量调节器的状态。同时为了改善并网电流控制方式的不足,文中还设计了针对三相四线制并网逆变器输出电流的解耦控制策略,用以提高输出电流的质量。仿真结果验证了该设计的正确性和可行性。     

基于广义预测的三相四线制APF控制策略研究

针对有源电力滤波器(APF)系统自身同有延时造成APF补偿性能下降问题,提出了一种基于广义预测控制(GPC)策略。根据GPC理论,设计了三相四线制APF预测控制结构模型,建立了APF的受控自回归积分滑动模型。在此基础上讨论GPC预测控制器的设计方法,实现了对三相四线制APF电流的预测控制。设计了最优控制规律。仿真试验结果表明,广义预测控制具有较好的跟踪能力,克服了系统延时造成的网侧电流存有毛刺的现象。     

三相四线有源电力滤波器新型神经预测控制

为补偿有源电力滤波器的控制延时,提出了一种新型三相并联型有源电力滤波器的RBF神经网络预测控制方案.建立三相四线制并联型有源电力滤波器的数学模型及电流预测控制的离散化模型,设计神经预测控制器,通过在线训练权值提高控制精度,控制有源滤波器产生用以抵消非线性负载的谐波电流.应用Matlab对该方法进行了仿真,并在以DSP为...     

三相四线制非线性负载并联电力有源滤波器的研究

针对采用四桥臂变流器的三相四线制电力有源滤波器,建立了三相四线制并联型有源滤波器的数学模型,在此基础上采用改进的ip、iq检测电路,以及三角波载波触发电路设计了一种三相四线制有源滤波器。对其做了MATLAB仿真分析,仿真结果表明该三相四线制有源滤波器具有很好的谐波抑制性能。     

电容中点式三相四线制SAPF混合无源非线性控制策略

电容中点式三相四线制并联型有源滤波器(SAPF)相比于三相三线制SAPF,附加了零序电流通路,因而可在电网平衡/不平衡时补偿非线性负荷产生的各次谐波、零序及无功电流。利用SAPF的无源性对其进行非线性的无源控制(PBC)可取得较常规的线性和非线性控制器更好的补偿效果,且在电网不平衡时无需检测和处理谐波电流的正负序分量。文中提出了一种电容中点式三相四线制SAPF的混合无源控制策略。首先,根据被控对象SAPF在dq0坐标系下的EulerLagrange数学模型分析其无源性,并计算得到了能使被控量收敛至期望值的SAPF内环电流无源控制规律;然后,采用阻尼注入法对其进行简化,得到能使内环补偿电流完全解耦的新的无源控制规律,提高系统的动态性能;接着,根据直流侧总电压和差压与补偿电流存在紧密联系,设计了基于2阶低通滤波器控制的SAPF外环电压控制器;最后,通过Simulink软件仿真和实验验证了将文中混合PBC用于SAPF控制的可行性和优越性,相比于传统的比例—积分控制,所提出的控制方法有更快的响应速度和更好的补偿效果。     

三相四线制有源电力滤波器的研究

为了实现三相不平衡谐波的补偿,采用3个单相有源滤波器的星形连接组合成1个三相四线制有源滤波器.采用数字移相方法由单相电流虚拟出两相电流,进而利用瞬时无功功率理论实现了单相系统谐波电流的检测;建立了三相四线有源电力滤波器的仿真模型,研究了不同接线方式下三相四线有源滤波器的应用特点.开发了有源滤波器实验系统,结果表明三相四线有源滤波器能有效滤除系统中的不平衡谐波.     

预测电流控制在三电平三相四桥臂有源电力滤波器中的应用

分析三电平三相四桥臂有源电力滤波器(APF)的主电路拓扑结构。在建立数学模型的基础上,提出了应用预测电流控制策略对其进行控制,利用当前采样时刻的状态信息,预测下一个采样周期补偿电流,并计算确定三电平四桥臂APF各开关器件的开通/关断脉冲产生所需的补偿电流,达到跟踪指令电流的目的。仿真结果表明,采用该控制策略可有效补偿系统的三相谐波电流和中线电流,并能很好控制直流侧两电容电压的平衡,在三相四线制系统中具有良好的应用前景。     

有源电力滤波器自适应电网电流滞环控制

简要介绍了基于有功能量平衡原理的控制方法,将自适应电网电流滞环控制方法应用于三相四线制有源电力滤波器。该方法主要根据电网电压、有源电力滤波器接入点电压和电网电流的微分改变滞环电流宽度,从而实现开关频率的稳定;通过改变补偿电流的波形实现电网电流的正弦化,且在负载变化时,电网电流能实现动态稳定。该方法的特点是不需要传统的谐波电流检测,可实现数字化控制。使用Matlab仿真,其结果证明了该方法对三相四线制有源电力滤波器进行定频控制是可行的。     

A novel approach to the design of a shunt active filter for anunbalanced three-phase four-wire system under nonsinusoidal conditions

A new approach is presented for the design of a shunt active filter in a three-phase, four-wire distribution system with unbalanced, distorted sources and unbalanced loads. The purpose of the shunt active filter is to provide compensation currents such that the source needs to supply balanced (positive-sequence) fundamental source current at unity power factor even though the load consumes harmonic currents as well as positive, negative, and zero-sequence currents. A major feature of the proposed approach is that it does not require symmetrical component transformation to transform the three-phase voltages and currents to α-β-o quantities. This makes practical implementation of the proposed method easier than the symmetrical component transformation approach. In addition, the power factor of the positive-sequence fundamental component is close to unity and only positive-sequence power is supplied by the source. The effectiveness of the proposed control algorithm is demonstrated by computer simulation and experimental results of a shunt active filter for a three-phase four-wire distribution system with distorted, unbalanced source voltages and unbalanced loads