变电站谐波抑制与无功补偿的大功率混合型电力滤波器

阐述了一种用于高电压变电站谐波抑制与无功补偿的大功率混合型电力滤波器。该系统包括无源滤波器和有源滤波器两部分，其中有源电力滤波器能同时补偿大容量变电站的功率因素和电流谐波。文章提出了大功率混合型电力滤波器的一种配置，讨论了其工作原理，给出了无源滤波器的设计和有源滤波器的谐波电流注入分析。阐述了有源滤波器中基于DSP的数字控制器。最后，仿真结果和实际工程应用都证明这个系统有着良好的无功补偿和谐波滤波性能。     

并联混合型有源电力滤波器滤波特性分析

为了比较不同并联混合型有源电力滤波器的滤波特性及电源阻抗对其滤波特性的影响,选用了四种典型的并联混合型有源电力滤波器拓扑结构,分析了它们的工作原理。首先在固定电源阻抗时,画出了在同样的电路参数和控制方式下,不同的并联混合型有源电力滤波器拓扑结构中,流入电源的谐波电流与负载谐波电流比值的波特图,然后又在电源阻抗发生变化的情况下,画出了流入电源的谐波电流与负载谐波电流比值的波特图,通过对这些波特图的分析,比较了不同并联混合型有源电力滤波器的滤波特性以及电源阻抗对其滤波特性的影响,从而找到了滤波效果较好的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构。     

一种新型的单相混合有源电力滤波器的仿真研究

为了进一步降低混合型电力滤波器的有源滤波器容量,故采用了一种新的混合型电力滤波器的拓扑结构,新拓扑结构的基本思想是增加了和有源电力滤波器(APF)并联的LC基波谐振支路,并将APF控制成受控谐波电流源.并分析了新型单相混合有源电力滤波器的工作原理及滤波特性.通过MATLAB仿真,验证了新型单相混合型电力滤波器的滤波特性.仿真结果表明这种新型混合型电力滤波器具有优良的滤波性能.     

并联混合型有源电力滤波器滤波特性分析

为了比较不同并联混合型有源电力滤波器的滤波特性及电源阻抗对其滤波特性的影响,选用了四种典型的并联混合型有源电力滤波器拓扑结构,分析了它们的工作原理.首先在固定电源阻抗时,画出了在同样的电路参数和控制方式下,不同的并联混合型有源电力滤波器拓扑结构中,流入电源的谐波电流与负载谐波电流比值的波特图,然后又在电源阻抗发生变化的情况下,画出了流入电源的谐波电流与负载谐波电流比值的波特图,通过对这些波特图的分析,比较了不同并联混合型有源电力滤波器的滤波特性以及电源阻抗对其滤波特性的影响,从而找到了滤波效果较好的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构.     

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。     

混合型有源电力滤波器研究现状与发展趋势

传统的LC无源滤波器呈现阻抗性,这很大程度上影响了其滤波特性,并有可能引起电网谐振,影响电网运行。这些缺陷在引入有源滤波器,特别是混合型有源滤波器后会得到很好的改善。目前,混合型有源电力滤波器已经成为电力领域的一个研究热点。从基本原理、国内外发展现状、存在的问题及发展趋势等几个方面进行论述,并指出混合型有源滤波器必将代替传统LC无源滤波器,从而给电力谐波抑制带来革命性的变革。     

谐振阻抗混合型有源电力滤波器的建模与补偿特性分析

针对谐振阻抗混合型有源电力滤波器的结构特点,建立了谐振阻抗混合型有源电力滤波器的数学模型。在该数学模型基础上,分析了基于检测电网侧谐波电流和负载侧谐波电流的复合控制策略下电流放大倍数变化、电网阻抗变化、无源滤波器失谐和基波串联谐振电路失谐对有源电力滤波器滤波特性的影响。仿真结果表明,该混合型有源电力滤波器具有良好的滤波特性,所得结果可为实际应用提供有效的参考。     

并联混合型有源滤波器高速实时控制系统设计

介绍了并联型电力有源滤波器基本原理，提出一种基于DSP的并联混合型三相电力有源滤波器控制系统，并论述该系统的设计特点及软硬件的实现。     

电气化铁路用有源电力滤波器的控制系统

介绍了电气化铁路用单相并联混合型有源滤波器的全数字控制系统。首先简介并联混合型单相有源电力滤波器的结构和基本原理，提出对控制系统的要求，据此确定控制系统硬件结构，随后介绍硬件配置的特点和软件的具体实现，最后给出了实验结果。实验表明，该控制系统满足有源滤波器的实时控制要求，并联混合型滤波器的滤波性能良好。     

基于瞬时无功功率理论的串联混合型单相电力有源滤波器

本文介绍一种串联混合型单相电力有源滤波器。首先与无源滤波器及并联型有源滤波器对比，分析了其补偿原理和特点。随后，介绍了其主电路结构及各部分功能。在对三相电路瞬时无功功率理论的思想进行扩展的基础上，得到了单相电路谐波电流的瞬时检测方法。对实现这于检测方法的基于ＤＳＰ微处理器的数字控制电路的结构和工作过程也作了简要介绍。仿真和实验结果表明，该检测方法是有效的基于此检测方法的串联混合型单相电力有源滤波器     

多馈入直流输电系统交流侧滤波方案的设计

随着高压直流输电(HVDC)系统的发展及多馈入直流输电系统的逐步形成,多馈入直流系统的谐波问题日显突出.由于多馈入直流系统交流侧的母线电压严重畸变,现有的针对单谐波源的滤波方案已不再适用.文章提出了一种新的适用于多馈入直流输电系统的交流侧滤波方案,即在系统与负载之间并联由无源滤波器串联有源滤波器构成的混合滤波器,再在该混合滤波器之前与负荷串联一个有源滤波器.仿真比较了采用混合有源滤波方案与只投入无源滤波器时的滤波仿真效果,结果表明混合有源滤波方案可以显著降低母线上的谐波含量,从而抑制了负载谐波对系统的影响.     

高压直流输电系统混合直流滤波器性能研究

由于技术经济的原因,在高压直流输电系统中采用有源滤波器和无源滤波器构成的混合直流滤波器是未来的发展方向。首先探讨了混合直流滤波器的一种实用原理接线,即有源电力滤波器串接在原先并联的无源滤 波器下方的方式,并在此基础上分析它的谐波等效电路,以幅频特性为指标分析其稳态滤波特性,对控制方法提出了改进,最后对该混合直流滤波器的稳定性作了理论分析。结果表明,有源滤波器的装设有效地改进了滤波效果,而且也提高了系统的稳定性。     

一种实用的串并联混合有源电力滤波器

设计了一种实用的串并联混合有源电力滤波器，分析了其结构、工作原理和滤波性能。在该滤波器中，串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动对基波呈低阻抗、对谐波呈高阻抗，从而实时检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降、实现滤波；逆变器可产生一个与检测到的谐波电压成正比的电压。通过将耦合变压器与无源电力滤波器串联后并入电网，减少了流入系统的谐波电流。实验结果验证了该滤波器设计原理的正确性，表明其能有效降低滤波器有源部分的容量，具有良好的滤波性能。     

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。     

谐波电压对中高压并联混合有源滤波器影响及注入支路参数设计

针对传统并联型混合有源滤波器须承受电网基波电压的缺点,该文研究了两种改进结构的并联型混合有源滤波器,通过添加基波谐振支路来减小有源部分的基波分压,使其适用于中高压系统,在总结了通用电气模型的基础上,分析了电网谐波电压引起的谐振及直流侧电压抬升问题;提出了应用多目标遗传算法对混合有源滤波器中有源部分注入支路的参数进行优化,以减小基波谐振支路的谐波分压,同时保证有源部分产生的补偿电流能够大部分注入电网。实例设计及仿真、实验表明,与根据经验设计的参数相比,经优化设计的滤波器能够在谐波电压含量较高的情况下安全、稳定、有效的运行。     

Hybrid solutions for improving passive filter performance in highpower applications

This paper presents a new control scheme for a parallel hybrid active filter system intended for harmonic compensation of large nonlinear loads up to 50 MVA, to meet IEEE 519 recommended harmonic standards. The active filter is small rated, 2%-3% of load kilovoltampere rating. The control scheme is based on the concept of synthesizing a dynamically variable inductance, and its usefulness is demonstrated for an active filtering application. A synchronous reference frame (SRF) controller implements the dynamically varying negative or positive inductance by generating active filter inverter voltage commands. This variable inductance controller parallel hybrid active filter system can selectively synthesize multiple “active inductances” at dominant harmonic frequencies without affecting passive filter impedances at all other frequencies. This controller also provides a “current limiting” function to prevent passive filter overloading under ambient harmonic loads and/or supply voltage distortions. Three implementation variations of a parallel hybrid active filter system are presented. This paper also proposes the use of power factor correction capacitors as low cost passive filters for a parallel hybrid active filter system, which are controlled to provide either single or multiple tuned harmonic sinks and to increase cost effectiveness for high power applications. Simulation results validate the proposed variable inductance controller operation for mistuned passive filters     

新型混合有源滤波装置的电流控制策略研究

针对混合有源电力滤波装置中有源滤波部分容量大小的问题,提出一种三相三线制并联型混合有源电力滤波装置的新型拓扑结构.这种混合有源滤波装置中每一相的无源滤波器与一个小的附加电感串联,并且这个附加电感通过一个单相耦合变压器与有源滤波器并联.其中,有源滤波器被控制成一个谐波电流源.这个附加电感为滤波支路的基波电流提供了通路,并且能够减小有源滤波器的输出电压.因而,有源滤波器的容量得到了有效的降低.详细介绍了包括负载电流检测、系统电流电测和复合控制的统一控制策略,并且讨论了该装置的有源滤波器的容量要求.最后,计算机仿真结果和实验样机的实验结果证实了所提出的新型混合式有源滤波器拓扑结构和统一控制策略是可行的并且是有效的.     

改进遗传算法在混合有源滤波器的研究

针对混合有源滤波器设计中无源滤波器的重要性,采用改进遗传算法,对无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果三个方面进行参数优化,得到多组最优目标,改善了以往遗传算法存在的早熟等问题,而且选取优化后的三组无源滤波器参数应用到混合有源滤波器,通过Matlab对其滤波效果进行了仿真,并将其滤波效果分别与优化前的滤波效果进行了比较,结果表明,经过优化的混合有源滤波器的滤波效果总体上均比参数优化前的效果好,而且可以根据谐波实际情况来调整无源滤波器的参数,并都相应的减小了有源滤波器容量,提高了混合滤波器的性价比。     

不同控制策略下并联混合型滤波器对系统谐振抑制特性的研究

并联混合型滤波器作为一种谐波抑制和无功补偿装置，结合了无源滤波器成本低、结构简单和有源滤波器控制灵活、可动态补偿等优点，成为近年来研究与应用的热点。并联混合型滤波器中，根据有源滤波器电流检测点的不同，其控制方法也不尽相同。本文分析了有源滤波器在不同电流检测点情况下系统的电路模型，在此基础上分析了不同控制方法下，有源滤波器对抑制电网和无源滤波器之间谐振的作用，并通过仿真进行了验证。