基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制APF

随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段,因而基于单位功率因数的控制方法,研制了一种高性能的四桥臂三相四线制有源电力滤波器。同时提出了一种只需检测电源输入电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,并对其稳态及动态行为进行了详尽分析;补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。以此研制了一台10kVA四桥臂三相四线制有源电力滤波器实验样机,理论分析、仿真及实验结果均证明了该有源电力滤波器可有效地补偿三相四线制系统中的谐波、无功功率和三相不平衡,系统控制简单,动态响应快,补偿效果好。     

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.     

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.     

基于Matlab的三相四线制四桥臂有源滤波器控制策略仿真

对三相四线制并联型有源电力滤波器的主电路拓扑结构进行了总结分析,提出一种适用于四桥臂有源电力滤波器的无差拍电流控制策略。通过Matlab/Sim-ulink对该控制策略进行了仿真,并给出了仿真波形。仿真结果显示,该控制策略不但能抑制三相四线制电路中的谐波,对三相不平衡也能进行很好的补偿。     

三相四线制有源电力滤波器的一种新控制方法

提出了一种不对称非线性负载电路的动态补偿原理。运用该补偿原理,构建了三相四线制系统下的仿真模型,进行验证。仿真结果表明,在三相四线制系统中,该控制原理能对不平衡、非线性系统进行动态补偿。采用该控制方法控制已有的有源电力滤波器,测得的电网电流谐波含量明显减小。     

基于Matlab单周控制APF的建模与仿真

单周控制有源电力滤波器具有检测量少、控制器结构简单以及鲁棒性强等优点。在分析单周控制三相四线制有源电力滤波器工作原理的基础上，利用Matlab6.5提供的电力系统工具箱对其进行建模和仿真。仿真结果表明，单周控制三相四线制有源电力滤波器在有效补偿非线性负载导致的谐波和无功电流的同时还能抑制三相负载的不平衡。单周控制有源电力滤波器以峰值电流检测的控制方式和纹波电流的存在导致补偿后的电源电流中含有直流分量。     

三相四线制SAPF在不平衡负载下的补偿特性

介绍了三相四线制并联型有源电力滤波器(SAPF)在不平衡负载下谐波的补偿特性.基于瞬时无功功率理论检测谐波电流的方法可检测电流基波正序和负序分量,通过控制使补偿后的电源侧电流三相平衡,其中应用平均值滤波器相比传统低通滤波器(LPF)效率更高.在原理上分析了不平衡负载下的补偿特性,利用Matlab/Simulink进行了仿真,实验室在一台60 kVA的三相四线制SAPF上对不平衡非线性负载进行补偿.仿真和实验结果验证了电流检测方法的正确性和补偿的有效性.     

三相四线制并联型有源电力滤波器研究

针对三相四线制并联型有源电力滤波器,设计一种以基于瞬时功率理论p-q算法的指令电流计算和改进的三角波比较的电流控制技术为核心的控制方案,分析了基于该方案的补偿原理,给出推导过程,并在Matlab/Simulink环境下搭建APF模型并进行仿真验证.仿真结果表明,该有源电力滤波器补偿效果显著,降低电流畸变率,平衡i相负载...     

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.     

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...     

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。     

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。     

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。     

Computer-Aided Modeling and Simulation of Active Power Filters

This paper deals with the computer-based modeling and simulation of active power filters (APFs) employed for harmonic and reactive power compensation of nonlinear loads. Two configurations of active shunt APF are presented using time domain analysis for compensation of three-wire (three-phase) and four-wire (three-phase with neutral) systems. For the sake of generality and simplicity, PI (Proportional-Integral) controllers have been proposed for the control of APF. The usefulness of the simulation approach to APF application is demonstrated and discussed in detail. The developed computer package is expected to be a powerful tool to give a better insight to the APF designers.     

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。     

三相四线制有源滤波器的新型无差拍控制

建立了三相四线制有源滤波器的完整数学模型.针对三相四线制有源滤波器,提出了一种基于重复预测型谐波电流观测器的新型无差拍控制方案,以改善有源滤波器的动态性能.详细阐述了新型无差拍控制的原理、控制系统的离散化模型、重复预测型谐波电流观测器的工作原理及保证其稳定工作的充分条件.基于MATLAB/Simulink的有源滤波器控制系统仿真分析表明,所提出的新型无差拍控制方案在保证系统稳态精度良好的同时有效改善了系统的动态响应.     

一种基于改进型ip-iq方法的有源滤波器

在瞬时无功功率理论的基础上,提出一种基于改进型ip-iq谐波电流检测方法的有源滤波器。改进型检测方法用简单的积分、延时加增益环节来代替传统ip-iq方法中的低通滤波器,将检测延时减少到1/6个电源周期。同时这种检测方法还可以推广到单相、三相4线电路和三相不平衡负载的场合中。电流跟踪控制采用滞环比较方式,实际补偿电流能够实时精确跟踪谐波指令电流。采用能量平衡原理实现了逆变器直流侧电压的控制。仿真结果表明,这种有源滤波器能够实时、有效地补偿系统的谐波和无功电流。     

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     

基于三相四桥臂逆变器的APF预测控制方法的研究

为解决三相四线制不对称电网系统中的谐波污染问题,提出了一种应用于三相四桥臂有源电力滤波器(APF)的控制方法。该方法在T采样时刻预测出T+1时刻的网侧电压和逆变器输出电流值,并根据建立的系统数学模型计算出T+1时刻的参考电压值,然后利用三维电压空间矢量调制得出主电路的控制信号,驱动主电路输出补偿电流以达到消除谐波的目的。此方法能有效降低采样、计算环节带来的延时,具有直流电压利用率高,系统动态响应好的优点。仿真实验证明了该方法的可行性。