三相角型APF补偿电流参考值计算方法

在角型有源滤波器(active power filter,APF)补偿电流参考值提取过程中,对谐波补偿电流提取的动态响应和精度要求高,基频补偿电流需要与网侧线电压正交。针对这2个问题,以无功补偿导纳网络理论为基础,推导角型APF的基频补偿电流参考值与三相负荷电流的变换关系。在此基础之上,提出了补偿电流参考值的计算方法。该方法利用广义瞬时无功理论,并结合滤波器的运用,从三相电流中提取补偿电流参考值。仿真和试验结果验证了所提方法的有效性。     

电压补偿控制并联电压型有源电力滤波器研究

介绍了一种改进的基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法和电压补偿控制方法．并将此方法运用到有源电力滤波器设计中，实现对电网谐波电流的检测和补偿。通过MATLAB，SIMUUNK对三相电源有源电力滤波器进行仿真。证明该方法具有良好的检测和补偿控制效果。     

多重化APF补偿系统设计

介绍了一种由微机控制的基于电流检测的并联APF动态监控系统,阐述了实验装置的软、硬件设计原理.     

一种新的谐波检测方法及其在APF中的应用

有源电力滤波器作为改善电能质量的装置被广泛地应用在各种场合,其中谐波检测环节在有源滤波器中扮着重要角色。针对在网侧电压波形发生畸变、幅值跌落等恶劣环境中,传统锁相环无法准确对电压相位进行锁相的情况,提出一种基于双同步坐标系解耦的柔性锁相环的有效值谐波检测方法,并在模拟某相电压跌落和相位偏移的情况下,将其与基于传统锁相环的方均根值谐波检测方法进行对比分析。仿真结果表明,此方法是可行的,可以在电网恶劣环境下,准确检测出电网电压正序基波电压的相位信息,同时将其应用于有源电力滤波器中,网侧谐波的补偿达到了预期的效果。     

一种改进型并联混合有源电力滤波器及其控制

针对并联混合型有源电力滤波器谐波电流注入支路中存在阻塞谐波电流注入的阻抗问题,提出一种改进注入支路的并联混合型有源电力滤波器,使谐波注入支路上不存在影响补偿谐波电流注入电网的阻抗。根据该新型电路结构,通过分析谐波补偿和基波有功电流控制的原理,得出有源部分逆变器输出电压目标值的计算公式,并提出一种新的定频滞环电压控制方法用于控制逆变器输出电压,从而间接地实现了谐波补偿电流和直流侧电容电压的精确控制。最后,通过PSIM仿真实验和物理装置模拟实验验证本文所提新型注入支路和定频滞环控制方法的可行性和有效性。     

一种无滤波器的单相谐波检测方法

针对单相有源电力滤波器（APF）谐波及无功电流检测的问题,提出一种无滤波器的单相谐波检测方法。将各次谐波电流分别分解为正、负序分量的叠加,再通过两相静止坐标系下的旋转叠加以滤出基波电流。无需传统检测方法的数字低通滤波器（LPF）,检测精度、实时性高,并可以应对电网电压畸变等问题。最后仿真验证了检测方法的有效性。     

三相三线有源电力滤波器电流跟踪性能最优化控制

该文分析并建立了三相三线制有源电力滤波器的电流控制回路时域数学模型，克服了一些现有模型及处理中忽略电源电压的影响；提出了基于虚拟浮地的分析方法，简化了三相电压不对称情况下的分析；提出了基于期望电压的预测方法，其预测精度比基于指令电流的同次多项式预测精度要高，从而可以提高补偿电流的电流跟踪精度；提出了基于优化目标函数最小化的优化控制方法，并求解得出了预测控制方程的最优可行解。对该控制策略下有源电力滤波器的控制性能进行了分析。该文方法可以明显地减少开关次数，提高直流侧电压的利用率和电流跟踪能力，并且该文方法无需复杂的坐标变换，具有计算简单易于编程的特点，同时给出了基于该控制方法的有源电力滤波器的仿真和实验结果，结果证明了该控制方法的正确性和有效性。     

一种新型软开关有源电力滤波器研制

为了有效地抑制各种电力电子装置所造成的谐波污染和补偿无功功率，并尽量减小外加补偿系统的损耗，提出了一种新型软开关三相有源滤波器的设计思想。具体方法是在每相桥臂上下2个功率开关管之间串接1个耦合电感。为了提供零电流的关断条件，先将同一相的另一管子导通，使原来导通管子两端承受反向电压而使电流为零。利用该方法，不仅能有效地抑制各次谐波的产生，而且在使用以IGBT为开关管的大功率有源滤波装置中，能完全消除IGBT关断时电流拖尾的缺点，减小了开关功率损耗，提高了系统效率。     

基于PCHD模型的APF自适应模糊无源控制研究

为改进有源电力滤波器APF的电网电流补偿效果,基于APF的端口受控哈密顿(PCHD)数学模型,采用互联和阻尼配置无源控制(IDA-PBC)方法,设计了通过模糊控制实现注入阻尼在线调整的无源混合控制器。同时,为提高APF的直流侧电压控制能力,采用自适应模糊PI控制器,实现比例系数与积分系数的在线调整。利用所提出的控制器,可有效补偿电网电流,抑制负载电流谐波,使电网电流为近似正弦波;同时,获得更好的直流电压动静态性能。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建APF自适应模糊无源混合控制器的仿真模型,对APF的谐波补偿性能进行了仿真实验研究。仿真结果表明所提出的自适应模糊无源混合控制策略是可行的。     

三相四线制APF电流检测复合算法的研究

并联型三相四线制有源电力滤波器(APF)具有良好的滤波效果,其关键是能准确地补偿谐波电流,在此问题上谐波电流检测显得至关重要.为此,提出一种基于自适应有限脉冲响应(FIR)预测与FBD电流检测相结合的电流检测算法,通过Matlab仿真证明了理论的正确性,并在一台15 kVA的样机上验证了这种新算法的可行性与有效性.     

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。     

三相有源电力滤波器控制方法的研究

基于单周控制的三相有源电力滤波器(APF)虽不需谐波检测电路,电路相对简单,但只能同时补偿谐波和无功电流,且要求电源电压无畸变,故有局限性。为此将ip-iq谐波检测法和单周控制方法相结合,利用ip-iq法检测负载电流的谐波和无功分量,以单周控制作为电流跟踪控制方式,推出单周控制方程,基于此的建模和仿真研究结果表明:APF可灵活地补偿非线性负载的谐波和无功电流,且补偿效果良好,有一定可行性。     

采用FBD电流检测法的三相四线APF

为使有源电力滤波器(APF)更加有效地应用于三相四线制系统中,对FBD法基本原理进行了详细的介绍,阐述了基于FBD法的三相四线制并联型APF电流检测算法,通过建立相应的单位参考电压矢量,分别对三相四线制系统中的无功电流、谐波电流、零序电流进行检测。对三相四线制APF的主电路拓扑结构及系统原理进行了研究。分析了直流侧电压取值的原则和直流电容容量的选择依据,给出了功率器件的电压等级和容量确定方法,分析了输出电抗器的参数选择依据,给出了控制系统的基本构成。针对谐波问题严重的工业现场,对装置进行了工程现场应用,工程应用结果证明了该系统的可行性和有效性。     

采用模型预测控制的APF谐波电流补偿的研究

由于有源电力滤波器(APF)传统的电流补偿方式存在谐波电流跟踪控制精度低、实时性差等问题,给出了一种基于模型预测控制(MPC)的优化闭环控制算法,根据过程的历史信息预测将来的输出建立模型,依据预测控制的预测模型、反馈校正和滚动优化等环节实现对APF谐波电流的预测控制。搭建10 kVA并联型APF的实验样机并结合Matlab仿真实验对谐波补偿进行了研究。实验结果表明,采用MPC的谐波电流控制方法能有效降低电流畸变率,抑制谐波电流,谐波电流分量较补偿前降低10倍左右,电流总谐波畸变率(THD)从原来的29%降低到3%,从而验证了MPC算法具有较高的电流跟踪控制精度。     

用PLL产生参考电压的自适应谐波电流检测方法

提出用锁相环产生参考电压信号的自适应谐波检测算法新思路,以避免带通滤波器难以实现的缺陷,有效消除由于电网电压波形畸变对检测效果的影响.改进后的算法还可以检测指定次数的谐波电流,以及检测不平衡系统中的负序电流.仿真和试验结果证明了新算法的优越性.     

有源滤波器直流侧电压控制方法研究

电力有源滤波器(APF)是一种重要的谐波及无功动态补偿装置,而控制直流侧电压,保证其稳定是保证电力有源滤波器具有良好补偿性能,实现同时补偿谐波和无功的关键。文章从能量补偿的角度出发,介绍一种新的直流侧电压控制方法。该方法从交流电网中输进合适的有功功率补充电力变换器的功耗,使直流电压恒定不变,使得装置的补偿性能良好。仿真结果证明了方法的有效性。     

基于FPGA的三电平APF谐波分频控制

针对传统串行执行方式存在可补偿谐波次数受限、补偿效果不佳等问题,研究基于现场可编程门阵列的有源电力滤波器谐波分频控制的实现。采用现场可编程门阵列作为控制系统的主控制器完成控制算法,可以显著提高计算频率,减小计算延时,改善控制系统实时性能,在现场可编程门阵列内构建并实现的谐波同步旋转坐标系下的谐波电流分频控制策略计算频率最高可达77 kHz。构建了三电平有源电力滤波器数字控制系统并在样机上进行了实验,实验结果验证了提出的现场可编程门阵列全数字谐波电流分频控制方法的正确性。     

基于单周控制三相四线制APF的研究

以四桥臂三相四线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF中畸变电流检测的快速实时响应问题,研究APF的单周控制原理与控制策略,提出三相四线制APF的单周控制模型.在分析单周控制四桥臂三相四线制APF开关周期平均模型的基础上,推导出单周控制的关键方程,该方程组描述了在CCM运行模式下电源电流、开关占空比与电压调节器输出电压3个量之间的关系.基于该方程组的一个最简解,建立了单周控制电路模型.最后设计单周控制APF,并对其进行了仿真及实验研究.实验结果表明,该方法实时性好,控制电路结构简单、动态特性好.     

电容分裂式三相四线制APF新型控制方法

针对传统比例积分(PI)控制器对于周期性信号跟踪性能较差、补偿精度不高的问题,在电容分裂式三相四线制不对称负载系统中,提出了基于PI控制和重复控制并联的复合控制策略。该策略结合了PI控制对指令响应的快速性和重复控制对周期性信号控制的高精度性的优点,构成了复合控制器,将其应用到有源电力滤波器(APF)电流跟踪环节中。对该策略进行了理论分析、仿真和实验验证,结果表明该设计方法能实现对指令的快速响应,同时提高电流跟踪精度,提高并网电流质量,由此验证了该控制策略的可行性和有效性。