基于H桥级联型变流器的有源电力滤波器

提出了一种基于H桥级联型变流器的有源电力滤波器(APF)系统的电路拓扑结构,分析其闭环控制策略和主电路系统参数。对APF样机进行了无功补偿试验和不平衡补偿功能试验。试验结果表明,APF系统动态响应速度快、补偿性能良好,验证了理论分析和样机装置设计的正确性。     

级联型H桥多电平变流器在有源电力滤波器中的应用

针对级联型H桥有源电力滤波器(APF)直流电压的不平衡,提出了改进的电压内、外环加电流环控制方法,实现直流电压的均衡控制。采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测法和CPS-SPWM调制技术,搭建了2级级联型APF模型。仿真结果表明,采取所提出控制策略的级联型H桥APF能够很好地补偿谐波电流,同时也能维持直流电压的平衡和稳定,从而验证了方法的正确性和可行性。     

电压分层控制的H桥级联有源滤波器研究

为了研究应用于中高压领域的有源电力滤波器(APF),建立了3级H桥级联APF数学模型,采用载波相移调制技术将装置的等效开关频率提高6倍,基于瞬时无功功率理论提取谐波及无功电流,采用三角载波比较法跟踪指令电流,直流侧电压采用分层控制来实现稳压和均压。仿真结果表明,H桥级联APF能够快速精确地检测出谐波及无功电流,在器件开关频率1.05 k Hz下补偿谐波及无功电流,将电网相电流THD由27.66%降至1.24%,同时维持直流侧电压的稳定和均衡,使电压误差率不超过2%。系统能在1个电网周期内响应负载的动态变化,从而验证了方案的可行性。     

单相H桥级联型有源电力滤波器的控制方法

单相有源电力滤波器（APF）能够补偿由单相电力电子设备产生的谐波。在借鉴三相APF和瞬时无功功率理论知识的基础之上,推导出了适合单相系统的谐波检测和直流侧稳压控制方法。采用H桥级联的电路拓扑结构,运用倍频载波移相调制技术来控制开关管的通断。使单相APF能够应用于高压和大容量的环境。通过PI控制和重复控制的双闭环控制策略来实现逆变器对谐波信号的无静差跟踪,仿真实验验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

级联H桥有源电力滤波器直流电压控制策略研究

采用级联H桥结构的有源电力滤波器是治理中压电网电流谐波的理想方案之一,其中,级联H桥有源电力滤波器直流电容电压的稳定控制是关键点。在分析直流电容电压波动的基础上,提出级联H桥有源电力滤波器直流电压控制策略。这一策略通过控制基波正序有功电流,使总电压稳定;通过微调相输出电流,调节相间有功分布,控制相间均压;通过在每个子单元逆变电压上叠加一个与基波补偿电流方向有关的电压矢量,实现相内均压。根据有源电力滤波器的特点,使控制装置输出一个稳定的基波正序无功电流,用以提高相内均压的控制效果。在低压实验平台上搭建两级级联单元,验证级联H桥有源电力滤波器直流电压控制策略的有效性,为后续高压试验及中高压应用提供理论基础。     

基于两相级联H桥的三相有源电力滤波器的控制与调制

针对三相三线制电力系统仅要求补偿谐波电流时,传统的基于三相级联H 桥的三相有源电力滤波器（APF）成本较高的问题,提出了一种基于两相级联 H 桥的三相 APF 拓扑结构。省去了传统三相级联 H 桥中任一相桥臂的 H 桥,不仅不影响补偿效果,而且能达到降低成本的目的。同时直流侧电压采用分层控制,谐波检测采用id-iq 电流检测策略。最后,通过搭建 PSCAD／EMTDC 仿真平台并验证。仿真结果表明,新拓扑结构应用于补偿三相三线系统中的谐波电流是可行的。     

有源滤波器系统稳定性分析

本文分析了电压逆变器型有源滤波器系统的稳定性，提出了不用阻尼电阻抑制系统振荡的方法。     

级联H桥有源电力滤波器直流侧电压控制

直流侧电压的大小和变化将直接影响有源电力滤波器（APF）的补偿性能。经过对功率模型的数学推导,得出通过注入零序电压可以有效地控制各级联 H 桥相相之间直流侧电压的平衡;同时对模块间电压不平衡及电网电压不平衡下导致的直流侧电压不平衡原因进行了分析;最后结合直流侧全局稳压和模块间均压,构成电压的三层控制,实现了电压均衡和稳定,在电网不平衡的情况下也可以起到较好的效果。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

级联型有源电力滤波器的新型控制策略

基于单周控制方法,作者提出了一种级联型有源电力滤波器的新型控制策略。该控制策略无需进行复杂的无功功率和谐波电流计算,只需检测直流电容电压和系统电流,通过简单计算即可求出各开关管的占空比,将每个工频周期分成6个区间,对桥式变流器而言,在每个区间里只有4个开关运行在高频状态,另外2个开关保持导通或截止。2单元级联型有源电力滤波器的仿真结果验证了其有效性和可行性,表明该控制策略具有检测量少、原理简单、开关频率恒定、易于数字化实现和效率高等优点。     

三相级联多电平并联有源电力滤波器

为了提高有源功率滤波器的电压和功率等级,采用H桥级联配合多电平技术是一种有效的解决途径。介绍了并联有源功率滤波器的基本原理及H桥级联的载波移相控制技术,采用固定开关频率的直接电流控制方法设计了一套基于数字信号处理器(digital signal processor)和复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device)载波移相的H桥级联多电平并联有源电力滤波器系统。该系统具有利用低开关频率、低电流谐波、低压开关器件实现高压输出的优点,并通过仿真和实验加以验证。     

模块化多电平有源滤波器控制策略研究

为了增大有源滤波器(APF)的容量,利用了模块化多电平(MMC)型变流器具有耐压等级高和等效频率高的特点,提出了一种三相二十四模块的有源滤波器控制算法。该算法设计了电容电压控制策略,保证子模块电容电压稳定;同时根据模块化多电平换流器特点,设计电压间接控制算法使得APF输出i_p-i_q法检测的补偿电流,从而保证系统侧电流为基波正序电流。该方法控制简便,易于实现,Matlab/Simulink仿真实验证明了其有效性。     

新型混合有源滤波器控制策略研究

笔者针对谐波抑制的同时需要补偿大容量的无功功率的要求,分析和比较了目前常用的混合型有源电力滤波器的拓扑结构,采用了一种新颖的结构即新型串联谐振注入式混合有源滤波器,分析了其工作原理和传递函数。针对有源电力滤波器系统参考信号是以20ms为公倍周期的各次谐波的合成量这一特点,在传统PI算法的基础上根据参考电流是周期量这一特点提出了递推积分PI算法。利用PSIM仿真软件建立了仿真模型,理论和仿真实验都证明采用该控制算法可使注入型有源电力滤波器实现更精确的控制、更快的响应速度和更理想的补偿效果。     

四桥臂有源滤波器无差拍控制策略研究

电流跟踪控制策略是影响有源电力滤波器补偿性能的关键技术之一.针对适用于三相四线制系统的四桥臂APF,建立其主电路数学模型,提出一种无差拍电流跟踪控制策略.该控制策略通过在当前采样时刻预测出下一时刻的指令电流值,并计算出参考电压,利用空间矢量脉宽调制算法得到桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的.仿真结果验证了该方法的正确性与可行性.     

有源电力滤波器的双闭环串级控制

针对在有源电力滤波器中,补偿电流变化比直流电压快很多的特点,提出一种采用以电流环为内环、电压环为外环的串级控制策略。由于补偿电流是快速变化的正弦量,引入递推积分算法来消除电流环的稳态误差。通过检测电网电压和直流电压的控制直接获得期望的电网电流,简化了检测电路。利用串级控制的思想,对电流环和电压环的参数进行设计,为有源滤波器控制器参数设计提供一定的理论指导。该方法的物理意义明确,且算法的复杂度小、实时性强和容易工程实现。实验结果证明了该文方法的可行性。     

三相并联有源滤波器的控制策略研究

主要研究了并联有源滤波器的3种控制策略：基于瞬时无功理论的控制策略（IPT）;单位功率因数控制策略（UPF）：同步功率传输控制策略（SPF）。分析了3种控制策略的基本思想,用仿真手段比较了3种控制策略在稳态时谐波抑制性能,在负载电流变化时的暂态性能,及在电网非理想情况下的补偿性能,仿真结果表明：在谐波抑制方面,UPF策略优于其他2种策略;在暂态性能方面,UPF策略则略逊于其他2种策略。在这3种控制策略中,UPF策略是最容易实现的。     

有源电力滤波器控制策略综述

针对有源电力滤波器 (APF)的控制 ,简要介绍空间矢量最优控制、滞环电流控制、单周控制、变结构控制、无差拍控制、单位功率因数控制和组合变流器相移SPWM技术等几种目前较新颖、应用较广的控制策略 ,并进行对比分析 ,指出它们各自的优缺点及应用范围。     

并联混合型有源电力滤波器控制策略的研究

针对并联混合型有源电力滤波器(HAPF)在负载发生突变时会引起参考电流放大,从而引起有源电力滤波器(APF)过流和过载现象的发生,提出了一种在HAPF复合控制策略中加入参考电流限制的控制方法,以抑制存在的过流和过载现象。仿真结果显示这种控制方法的有效性。     

双环控制策略的并联有源电力滤波器研究

讨论了一种并联有源电力滤波控制器,建立了一种基于两相同步旋转的d,q坐标系控制方法.分析了主电路数学模型和双环控制策略,并在此基础上,将广泛使用的双闭环控制器工程化设计方法用于有源滤波器.实验结果证明了该控制方法对滤波器系统的正确性和有效性.     

级联型并联有源电力滤波器应用研究

提出了基于级联H桥型五电平变流器的并联型有源电力滤波器,详细介绍了所采用的基于自适应噪声抵消法的谐波电流检测,以及基于滑模控制的交流侧电流控制和直流侧总电压闭环电压控制的原理。仿真和实验结果表明了该SAPF能够准确有效地补偿谐波和无功电流,性能良好。