一种串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

采用传统检测电网谐波电流的控制方式时，串联混合有源电力滤波器的谐波补偿性能与系统稳定性之间存在矛盾。文中在传统控制方式基础上增加了一个比例微分环节，能同时提高系统稳定性和谐波补偿性能，并更好地阻尼电网阻抗和并联无源滤波器之间可能产生的谐振。仿真和实验结果证明了所提出的方法的正确性。     

一种高性能串联混合有源电力滤波器拓扑的研究

对传统的串联混合型有源电力滤波器抑制谐波的基本原理做了定性分析。在此基础上提出了一种新型高性能的串联混合有源电力滤波器。与传统的串联有源滤波器或者串联混合有源电力滤波器相比，其有源部分仅仅需要对注入电网的原负载系统的部分低次谐波进行抑制，从而提高了逆变器直流端电压的利用率，因而能在不损失滤波性能的前提下有效降低了有源部分的容量。该文进行了详细的理论分析，并通过仿真与10kVA样机的实验验证了理论分析的可行性。     

一种新型混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种单相并联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和抑制它与系统阻抗可能发生的谐振.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,从而使有源电力滤波器能够应用于大功率场合.     

串入式串联混合有源电力滤波器的研制

为提高无源滤波器组效能和获得高容量、高性能的有源电力滤波装置,提出了一种串入式串联混合有源电力滤波器,其电路拓扑结构是在传统串联混合有源电力滤波器(SHAPF)的基础上在其逆变器的交流侧上串入一个基波串联谐振装置。由于基波串联谐振电路具有在基波频率处的阻抗近似为零而在谐波频率处阻抗很大且随频率线性增大的功能,从而能使逆变器承受较小谐波电压,因此能增加主回路谐波阻抗,减少系统阻抗和无源滤波器组参数变化的影响。最后,仿真分析和实验结果证实了串入式SHAPF能提高无源滤波器组效能,降低有源部分容量和改善整个滤波装置的滤波性能,是一种高性能、实用的有源滤波装置。     

串联混合型有源电力滤波器的无源滤波器简化设计

串联混合型有源电力滤波器由于成本低、滤波效果好,降低了谐振发生的可能性而受到广泛的关注。目前国际上研究的串联混合型有源电力滤波器主要有4种:并联无源和串联有源的组合系统,基于正弦电流控制的串联型有源滤波器,基于基波磁通补偿的有源滤波器和一种新型串联混合型有源电力滤波器。该文首先综述这4种串联型有源滤波器的特点,给出其谐波阻抗的区别。根据各自谐波阻抗的特点,特别是基于基波磁通补偿的有源电力滤波器和一种新型串联混合型有源电力滤波器的谐波阻抗非常大的特点,得出其中无源滤波器可以简化设计的结论,提出3种典型的简化设计方案,给出这3种无源滤波器简化设计方案的具体应用场合。该无源滤波器简化设计方案可以减少成本,大大降低系统设计的复杂性。采用2种典型谐波源的实验结果证明这3种无源滤波器简化设计的合理性。     

用于串联型有源电力滤波器的dq0变换

串联型有源电力滤波器是为解决用户端供电电压中存在的电能质量问题而设计的一种有源滤波器,谐波检测方法在有源滤波技术的研究中占有重要地位.本文基于dq0坐标系下三相电路广义瞬时无功功率的理论,提出了一种谐波电压检测方法,并把该方法成功地应用于串联型有源电力滤波器的补偿电路中.理论分析和仿真结果均表明,这种谐波电压检测方法是正确有效的.     

基于阻尼谐振型LCL滤波电路的无变压器型混合电力滤波器的设计与稳定性的研究

混合滤波器具有谐波滤除率高、补偿容量大、成本低、无谐振风险等优势,是一种性价比高的中高压无功补偿与谐波滤除的方法,可应用于高压、谐波电流含量高、无功负荷大的应用环境中。当高压混合有源滤波器中有耦合变压器时,会造成系统滤波特性降低;去掉耦合变压器,又会带来系统中的高、低压模块间电压匹配不均衡、有源输出开关谐波电压没有被隔离等影响系统稳定性的问题。为此,提出了一种带阻尼谐振型LCL滤波电路的无变压器型混合滤波器的拓扑结构,并基于此结构阐述了提高系统滤波特性与稳定性的关键因素,建立了详细的电路模型,提出了提高系统滤波特性与稳定性的方法,给出了系统关键参数的设计方法。系统主要结构为上下两个LC滤波器串联,中间并联LCL输出滤波器,再串联有源电力滤波器和并联无源电力滤波器。主要作用是通过串联LC滤波器分压,输出滤波器滤除高次开关谐波,有源电力滤波器滤除高次谐波,无源电力滤波器滤除低次大电流谐波。该结构能去除耦合变压器,且能保证抑制高次开关谐波的输出。在这种结构中,系统阻抗和K_1值的变化与滤波效果呈正比,系统阻抗和K_1值的变化都会影响V_(1h)/U_(Th)在基波处的比值变化,系统阻抗和K 1值的变化呈反比,系统的稳定性则与无源和有源连接点V_(1h)的电压有直接关系。因此,当系统阻抗不能改变的情况下,适当增加K_1的取值有助于提高系统的滤波特性,同时,输出滤波器对高次开关谐波的滤除效果得到了很好的体现,且不受系统阻抗及K_1变化的影响,无源串联基波谐振支路的谐振点尽量与基波保证一致。通过MATLAB幅频特性仿真证明了系统设计与方法的合理性与可行性。同时,进行了样机验证实验:谐波补偿试验表明,装置滤除效果良好,可以很好地跟踪负载,实时性能良好;谐波+无功补偿试验表明,电流、电压滤波率良好,电流波形得到明显改善,电压电流波形补偿以后为同相位,达到单位功率因数,补偿了感性无功功率;直流电压稳定性试验表明,低通滤波器的有效性能良好,有源部分的直流母线输出电压稳定;输出滤波器性能试验表明,开关谐波被几乎完全滤除。该方案为解决混合滤波器存在的系统稳定性问题提供了有效的解决方案。     

串联谐振注入式混合有源电力滤波器的研究

提出一种串联谐振注入式混合有源电力滤波器(SRIHAPF),它不仅能适应高压大容量的环境,兼顾谐波抑制和无功补偿,而且有源部分容量小,成本低。SRIHAPF的无源部分采用串联谐振注入式,提高无源滤波器的滤波性能;有源部分的检测采用基于离散傅里叶变换(DFT)的滑窗迭代算法,检测速度快且实现简单。有源滤波器应用滑模控制算法对谐波电流进行补偿,该算法实时跟踪效果良好。通过Matlab仿真验证了SRIHAPF控制策略的正确性,实验结果表明谐波电流的补偿效果明显,具有良好的工业应用价值。     

一种串联混合型有源电力滤波器的研制

针对并联型有源滤波器的缺点与不足,研究了三相串联混合型有源电力滤波器,分析了谐波抑制的原理,并对其有源部分的参数及驱动电路和控制方法进行了设计.研究表明,该滤波器具有有源装置容量小等优点,适用于对大容量谐波源的补偿.由实验结果可知,该混合型滤波器滤波效果良好.     

新型串联混合有源电力滤波器控制技术的研究

将串联型电力有源滤波器(APF)自身控制的稳定性与供电系统运行的稳定性分别加以研究，并对影响传统串联有源滤波器(SAPF)和传统串联混合有源滤波器(SHAPF)滤波性能的基本因数进行深入分析，以此为基础，提出一种新的超前补偿控制策略，使得SAPF或者SHAPF的滤波性能得到极大的提高，有效减少了有源部分的容量。10kVA的样机实验证实了控制的可行性。     

一种用于高压混合有源电力滤波器的复合控制方法

针对一种适用于高压交流系统的混合有源电力滤波器结构,提出了新的复合控制方法,较好地满足了谐波补偿控制系统稳定性和补偿精度的要求。该方法能精确补偿事先指定的若干次负载谐波电流,同时能削弱泄漏到系统中其余次数的谐波电流,并可以阻尼滤波器支路和系统阻抗间可能的谐振。该方法滤波效果好,实现简单,适用于高压交流系统的谐波补偿。仿真和实验结果证明了复合控制方法的有效性。     

新型控制系统的并联混合型有源电力滤波器

主要采用新型正负d-q控制系统来产生PWM实行对并联混合型有源电力滤波器(PHAPF)的控制。不仅将有源电力滤波器(APF)与无源滤波器(PPF)串联的PHAPF更好地结合,而且还发挥了PPF和APF造价较低、性能优良等优点。主电路与控制电路的良好结合能以较小的有源装置容量实现大容量的谐波补偿,并能迅速、直接、准确、有效地抑制谐波,将耐压量较低的半导体器件安全地用于高压系统的谐波补偿中,在有良好滤波效果的同时还有效地补偿了无功分量,具有广阔的发展、应用前景。     

大功率有源电力滤波器的建模与应用

为实现较好的滤波效果,确保系统安全稳定运行,针对大功率混合型有源电力滤波器的补偿电流是通过控制逆变器的输出电压来产生适当输出电流的情况,在考虑有源滤波器的输出滤波器的基础上,利用开关函数法建立了大功率混合型有源电力滤波器的数学模型,为将电流参考信号转化为电压参考信号进行控制提供理论依据。实验仿真和工程应用都表明根据系统数学模型所设计有源滤波器的控制器能达到较好的滤波效果。     

电流型有源电力滤波器的仿真

有源电力滤波器是当前对电网中谐波污染补偿或抵消的有效手段，文中对有源电力滤波系统的工作原理进行了理论研究和分析。讨论了其检测电源电流和检测负载电压控制方式的原理、系统结构和特点。提出了基于载波组合相移技术的电流型电力有源滤波器，在较低的开关频率下实现了等效的高频载波效果。文章通过仿真和实验，验证了这种技术在电力有源滤波器中应用的实用性和可行性。     

一种新型综合动态无功补偿与有源滤波方法

提出一种动态无功补偿结合有源滤波的综合控制方法,该方法通过统一的检测和控制算法,分别控制晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,简称TSC)进行无功功率动态粗补偿,脉宽调制的并联有源滤波器(APF)进行动态滤波和无功功率动态细补偿,从而大幅度降低有源滤波器的容量,减少装置产生的谐波,避免因参数谐振对系统产牛的不利影响,降低设备的功率消耗.通过Matlab数字仿真验证了该方法的正确性和可行性.该控制方法对非线性冲击负荷较大的工业企业和电网实现节能降耗、改善电压质量及提高供、用电设备效率具有重要作用.     

基于控制延迟补偿的混合有源滤波器的研究

为改善有源电力滤波器对谐波的补偿效果并增大补偿范围,提出了在并联一个高通无源滤波器的同时,在控制系统中引入控制延迟补偿模块;通过高通滤波器来抑制高次谐波,增大其补偿范围,通过控制延迟补偿模块来改善对低次谐波的补偿效果;阐述了控制延迟补偿的原理和算法。仿真分析结果表明了该方法的有效性。     

高压混合有源电力滤波器的改进控制方法

提出了用于一种高压混合有源电力滤波器的改进控制方法,在保证系统稳定性的前提下可显著改善谐波补偿效果,对于负载的≥3的整数或分数次谐波电流,其衰减倍数都>20dB,还可阻尼滤波器支路和系统阻抗间可能的谐振。仿真和实验表明该法滤波效果好,实现简单,控制灵活,较适于高压交流系统谐波治理。     

并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究

有源电力滤波器(active power filter,APF)是一种动态抑制谐波和无功的电力电子装置,以并联型有源电力滤波器为研究对象,从APF补偿电流的控制和直流侧电容电压角度出发,分析了电源电流控制方式,实现补偿电流的检测及双闭环反馈控制,提高系统的补偿精确度和动态响应性能。另外,直流侧电压的指令值都是根据电网电压的工作范围、APF的直流侧电容、额定输出电流、PWM逆变器输出侧电感、电流电压调节器以及调制策略等参数设计的,在考虑直流侧电压与APF功率损耗和补偿性能关系的基础上,提出了采用下垂调节器设计逆变器直流侧电压的控制参考值,使其兼顾APF的功率损耗及补偿性能综合平衡的优点。仿真结果验证了该APF控制系统的正确性和有效性。     

应用多级有源滤波系统的分布式电源谐波治理

有源滤波器是配电网谐波治理的动态补偿装置,但分布式电源的接入造成配电网谐波变得复杂,单一的有源滤波器在补偿线路谐波方面难以达到效果。设计了一种多级有源滤波系统,将补偿源设置在各电源母线处,得到一组含多个补偿源的分布式电源接入的配电网模型,通过调节滞环宽度,稳定开关频率。采用改进后的滞环空间矢量控制对各有源滤波单元分别进行控制,并基于MATLAB/Simulink仿真平台,分别搭建了含单一滤波器和两级有源滤波系统的分布式电源接入的配电网仿真模型,仿真对比分析了谐波治理的效果,仿真结果验证了多级有源滤波系统对分布式电源接入的配电网谐波治理的有效性和可行性。     

三相四开关有源电力滤波器的容错控制技术

设计了基于dq电流谐波检测法、电流矢量轨迹斜率故障诊断法以及模糊自适应PR控制的容错型有源电力滤波器,并提出了利用电压差值前馈补偿方法消除直流母线中点电位偏移。搭建了容错型三相四开关有源电力滤波器的整体模型和实验平台,研究其在故障发生前、故障发生后以故障状态运行与故障发生后以拓扑重构状态运行时对谐波的补偿性能。结果表明,所设计的容错型有源电力滤波器在故障前与故障后拓扑重构运行时均有良好的谐波补偿效果。