并联混合型有源电力滤波器的线性自抗扰控制及稳定性分析

建立了一种适用于中高压系统的并联混合型有源电力滤波器的一阶数学模型,在其状态空间模型基础上设计了用于状态观测和扰动估计的线性扩张状态观测器及误差反馈控制律,考虑到时滞对象本身就反应迟缓,去掉跟踪微分环节,从而建立了用于电流跟踪的一阶线性自抗扰控制器。通过李亚普诺夫稳定性理论分析了采用一阶线性自抗扰控制器时并联混合型有源电力滤波器的稳定性,得出系统是渐进稳定的,也是工程意义上稳定的。将一阶线性自抗扰控制器应用于某10 kV线路下并联混合型有源电力滤波器的电流跟踪控制进行仿真研究,结果表明线性自抗扰控制器能够很好的处理超调和快速性之间的矛盾,性能优于传统的PI控制器,验证了基于线性自抗扰控制策略的有效性。     

基于系统输出带有噪声的自抗扰控制器

自抗扰控制器并不依赖于生成扰动的具体的数学模型,它从某种意义上来说,是通用而实用的控制器。对于实际系统,在输出的量测环节中不可避免的会引入噪声,当系统输出被噪声污染时,自抗扰控制器的控制精度并不令人满意,闭环系统甚至不稳定,需要先滤波处理量测数据,但滤波后信号的幅值、相位与系统的真实输出有较大差别,若以此作为系统的输出,则必然会造成较大的误差。基于扩张状态观测器可以对不确定系统中的内外扰动进行观测的机理,构造出了积分扩张状态观测器,可以处理量测环节带有噪声干扰时的情况,并以此为基础构成积分型自抗扰控制器。通过仿真表明,该方法可以有效的解决输出噪声对自抗扰控制系统的影响。     

基于自抗扰控制技术的VSC-HVDC系统控制器设计

简要概述基于电压源型换流器的轻型直流输电(VSC-HVDC)系统的工作原理,建立在同步旋转坐标系下的暂态数学模型。采用自抗扰控制(ADRC)方法设计送端系统和受端系统外环电压、功率控制器,以产生内环电流参考值。送端系统外环采用最优控制函数(Fal函数),内环采用一阶自抗扰控制器来跟踪参考电流;受端系统外环采用一阶自抗扰控制器,内环采用Fal函数来跟踪参考电流。采用以上控制策略实现系统模型的完全解耦并实现有功功率、无功功率独立控制的目的。利用MATLAB/Simulink对所设计的控制器进行数字仿真,仿真结果显示:对于交直流系统电压变化、有功功率及无功功率阶跃的情况,系统均能实现快速的动态响应,达到满意的控制性能指标。     

自抗扰ESO改进及其在PMSM控制中的应用

在永磁同步电机(PMSM)控制系统的速度环控制中运用自抗扰控制器(ADRC),针对速度环特性设计一阶ADRC;对其中二阶扩张状态观测器(ESO)进行误差理论分析,用faln函数替换ESO中传统的fal函数以此提高观测精度,并通过Lyapunov对改进ESO进行收敛性判断;最后,将改进ESO的ADRC应用在永磁同步电机矢...     

轻型多端高压直流输电系统自抗扰控制策略研究

介绍多端高压直流输电系统的系统控制方法,建立轻型多端高压直流输电系统换流器暂态数学模型,设计出基于自抗扰控制技术的直流电压控制器和功率控制器,以便实现有功功率、无功功率的完全解耦控制。对所建模型进行的MATLAB/Simulink仿真结果表明,在交流系统电压变化、短路故障及直流系统有功功率、无功功率变化时,直流系统均能实现稳定运行。     

单级旋转倒立摆的自抗扰控制

单级旋转倒立摆是一个单输入双输出、强非线性、强耦合的不稳定系统.应用自抗扰控制方法对其进行研究,利用状态观测器对系统的总扰动进行实时估计和补偿,实现了对摆的竖直偏角的良好控制.并且与LQR方法进行了对比,在改变研究对象的参数而不改变控制参数的情况下进行了仿真,结果表明自抗扰控制方法具有较强的鲁棒性.     

自抗扰控制器在电弧炉电极控制系统中应用

针对三相电弧炉是一个典型的非线性、时变和分布参数的多输入多输出耦合系统,采用自抗扰控制器的方法,对系统的内部扰动和外部扰动进行观测,并加以补偿.仿真和实际运行结果表明,采用自抗扰控制器具有较好的动态性能以及对扰动、参数变化都具有较好的鲁棒性和快速性;对于扰动产生的影响具有较好的抑制能力.     

基于滤波函数的风电并网逆变器改进线性自抗扰控制

针对风电系统中并网逆变器直流母线电压量测环节易受噪声污染等问题,文中将线性自抗扰控制与滤波器相结合,构造一种基于滤波函数的改进型线性自抗扰控制技术。首先构造了风电并网逆变器数学模型,并对传统线性自抗扰控制进行分析。为了提高线性自抗扰控制对高频噪声的抑制力,文中将滤波后的电压扩张成一个新的状态变量,利用线性扩张状态观测器估计滤波之后的电压值,并将其作为反馈。然后在考虑系统输出含有噪声的前提下,对改进型线性自抗扰控制进行频域特性分析,结果表明改进的控制策略具有更好的抑制噪声能力。最后通过风电系统并网逆变器仿真平台的搭建,验证了控制策略的可行性和有效性。     

自抗扰控制在PMSM伺服控制系统中的应用

永磁同步电机伺服控制系统的非线性和不确定性的特点,给高性能位置伺服控制的实现带来了困难。为了克服电机及负载在内的广义被控对象不确定性因素和非线性因素对系统性能造成的影响,本文采用自抗扰控制器设计了伺服控制系统的速度环和位置环。自抗扰控制将系统所有扰动量,包括负载扰动、控制跟踪误差、模型误差等等,作为系统的一个状态变量,利用扩张状态观测器对扰动进行在线估计,并根据估计结果对扰动进行前馈补偿控制,从而抑制扰动对整个伺服控制系统的影响。     

一种兼顾无功补偿功能的有源滤波装置及其工程应用

介绍了一种兼顾无功补偿功能的有源滤波器的工作原理和技术特点,针对目前大范围存在的电力电子产品产生的谐波及无功功率的问题,通过工程现场实践,验证了这种新型有源滤波装置的实用性及经济性,为电力系统电能质量治理提供了一种新的方法。     

电网谐波功率潮流方向与电力滤波器的应用

分析了电网谐波功率潮流方向对其安装的无源滤波器和有源滤波器的影响,证明了只有根据电网谐波功率潮流的方向和谐波源类型来确定所使用的滤波器及其工作方式才能达到预期的滤波效果。     

AC filter arrester application

Arresters are being used in increasing numbers to provide surge protection inside of harmonic filters. The continuous voltage across these arresters is frequently a mixture of significant magnitudes of various harmonic voltages. Temporary overvoltages may result from system overvoltages or filter overloading. This investigation considers both the continuous arrester heating caused by a mixture of harmonic voltages and the effect of temporary overvoltages in order to provide guidelines for the appropriate selection of an arrester voltage rating for this type of application     

电力滤波器设计软件的开发和应用

针对日益严重的电力谐波问题,开发了一个专用于工业企业的电力谐波分析和滤波器设计软件。该软件基于频域分析的数学方法,在频域中对各次谐波分别进行分析;对应特定次谐波,采用正弦稳态网络的节点分析法进行求解。该软件基于图形界面,能方便地计算系统的谐波分布,扫描计算系统任意节点的阻抗频率特性;软件本身提供各种常用滤波器模型,可准确计算滤波器的性能和额定值。实际算例验证了软件计算结果的准确有效。     

一种多相插值滤波器的设计与应用

为了满足某高速卫星通信地球站调制解调器对多相插值滤波器的实际应用设计需要,分析了多相插值滤波器的一般设计原理,给出了一种多相插值滤波器的设计方法。采用VHDL语言TOP—DOWN设计方法,用XILINX VIRTEX-xv600系列FPGA进行了实现,对FPGA设计进行了仿真与测试。给出了部分仿真、实际应用测试结果。证明了设计的多相插值滤波器的正确性与可行性。     

主变差动保护功能校验分析与应用

讨论了影响主变差动保护的主要因素及消除方法,并重点分析主变差动保护校验方法。该方法是在试验中采用在各侧加三相电流来实现的,并通过两组实验数据准确计算出比率制动系数,因此,该方法在现场调试主变差动保护有一定的指导作用。     

混合型有源滤波装置设计与应用研究

随着工业电力电子技术的发展,电力系统中的非线性负载越来越多,由此带来的谐波公害越来越严重。应用现代技术对谐波等进行经济、有效的补偿是目前亟待解决的重要问题之一。消除谐波的方法之一是加装滤波器:无源滤波器和有源电力滤波器。提出了一种混合型有源电力滤波器,并借用参考文献的系统参数用MATLAB进行仿真,实验结果表明该混合型有源电力滤波器具有良好的抑制谐波的效果。     

Similitude between the NGD function and filter gain behaviours

This paper deals with the similitude between the behaviours of linear filter gain and negative group delay (NGD) function. The transposition method of low‐pass/high‐pass, low‐pass/band‐pass and low‐pass/band‐stop NGD circuits is established. To the best of the author knowledge, it acts as the first paper devoted on the NGD function generalized theory. The introduced transform relationships simplify the synthesis of any NGD circuits from simple elementary low‐pass NGD topologies. Families of innovative NGD topologies are identified. To verify the relevance of the concept proposed, frequency‐ and time‐domain analysis results from realistic proofs of concept demonstrating the feasibility of developed NGD transforms were performed. Thanks to the NGD phenomenon, the possibility of the ultra‐wideband pulse signals propagating in time‐advance is verified. Finally, potential applications of NGD circuits are discussed. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于测量值的无源滤波器设计新方法及其应用

提出了一种基于实际测量值的无源滤波器设计新方法,该方法致力于模拟出工业生产中真实的谐波电流源,以傅里叶变换为工具,通过Matlab编程,得到实际测量电流波形中各次分量的幅值与初始相角.对含有谐波电流的电气系统采用叠加定理分析,进而得到电流型谐波源负载的黑盒模型.应用此黑盒模型设计了一种大容量无源滤波器方案,分析了各次谐...