某于DSP的混合有源电力滤波器研究与设计

笔者结合我国电力系统谐波污染的实情，设计出了基于DSP的并联型混合有源电力滤波器，这种电力滤波器弥补了单一并联有源电力滤波器的缺陷，能以较小的补偿容量对大容量电力系统进行谐波抑制和无功功率补偿。实验结果表明：在局部电力系统中使用该装置后，基本上可消除局部电力系统的谐波污染，可使电能质量大为提高，并且能抑制由LC无源电力滤波器阻抗和电力系统阻抗引起的谐振。     

基于直接功率控制的并联有源电力滤波器

三相三线并联有源电力滤波器能够实时的补偿谐波电流和无功电流.目前,并联有源电力滤波器的补偿原理大多是补偿电流跟踪检测出的参考谐波电流.在分析以往的补偿原理之后,提出了把检测出的谐波功率作为参考功率信号,然后,采用直接功率控制方法,设计有源电力滤波器的控制器,使滤波器的输出的谐波功率跟踪参考功率,从而达到消除谐波的目的.仿真试验结果表明,采用这种控制策略设计出的有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果.     

有源滤波无功补偿装置

介绍了有源电力滤波装置的发展历史及现状,几种常见的系统构成和每种结构滤波装置的基本原理。通过分析滤波器补偿不同类型谐波源时的等效电路,说明了并联型和串联型有源电力滤波装置各自的补偿特性。谐波和无功功率的产生及危害,串并联有源滤波补偿装置的特点及抑制谐波补偿无功功率的优缺点。     

并联型电力有源滤波器直流侧电压的控制

电力有源滤波器是一种新型的谐波及无功动态补偿装置。控制直流侧电压为适当值是保证并联型电力有源滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素。在介绍并联型电力有源滤波器基本原理的基础上，着重分析了直流侧电压控制的原理并进行仿真分析，最后给出实验波形。     

并联型电力有源滤波器直接侧电压的控制

电力有源滤波器是一种新型的谐波及无功动态补偿装置，控制直流侧电压为适当值是保证并联型电力有源滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素。在介绍并联型电力有源滤波器基本原理的基础上，着重分析了直流侧电压控制的原理并进行仿真分析，最后给出实验波形。     

分次补偿方式的并联型混合电力滤波器研制

介绍了由有源电力滤波器和无源滤波器并联构成混合滤波系统的工作原理，分析了有源和无源滤波器并联补偿谐波时谐波电流分配的问题，提出采用分次补偿的控制策略，并对系统控制策略的软件方法和控制电路的硬件实现进行了阐述。在此基础上研制了一台250kVA／380V并联混合型电力滤波器装置。该装置已应用于治理中频炉负载的工业现场。仿真和现场应用结果表明，采用该控制方法，可以在保证良好的补偿特性的同时，有效减少有源滤波器部分的容量，从而降低了整个装置的成本，更加适用于治理中大容量谐波负载的场合。     

有源与无源电力滤波器的区别

<正>1有源电力滤波器的工作原理有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功功率的新型电力电子装置,能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功功率进行补偿。之所以称为有源,顾名思义,需要提供电源以补偿主电路的谐波。有源电力滤波器可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(如:只能固定补偿等),实现动态跟踪补偿,可以既补谐波又补无功。有源电力滤波器多为并联     

新型谐波与无功综合动态治理混合系统

针对传统并联型混合有源电力滤波器只能动态治理谐波电流而无法动态补偿无功的缺点,提出了一种并联混合型有源电力滤波器与静止无功补偿器联合运行的新型混合补偿系统,实现了谐波与无功的综合动态治理,其中混合型有源电力滤波器采用双谐振注入式的结构,使整个装置适用于中高压配电网;在此基础上,提出了基于递推积分加P1参数模糊自整定的电...     

铜电解整流装置用并联混合型有源电力滤波器

为解决铜电解装置运行时产生的电网谐波污染和低功率因数问题,提出了在10kV侧安装并联混合型有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的综合补偿方案并介绍了混合滤波器的系统构成,混合型有源滤波器的无源部分由滤除11、13次谐波,同时补偿无功功率的11、13次两个无源支路构成。有源部分采用注入式拓扑结构,用来动态滤除11、13次以外的其它次谐波。有源部分对改善无源部分的滤波性能和抑制无源部分与系统等效阻抗之间的谐振发挥了重要作用。给出的现场运行结果表明:研制的并联混合型有源电力滤波器能有效的抑制谐波和进行无功补偿。     

基于灰色预测理论的并联型混合电力有源滤波器研究

并联型混合有源滤波器应用于电力系统可以动态抑制电网谐波,但由于有源滤波器控制延时影响而无法进行完全电流补偿。提出采用灰色模型来实现无时延预测控制,并将其应用于并联型混合有源滤波器有效补偿非线性负载中的谐波电流。文中具体分析了并联型混合电力有源滤波器的谐波检测原理、灰色预测控制策略及PWM滞环比较控制策略,在EMTDC平台建立基于灰色预测控制策略的并联型混合有源滤波器仿真模型进行测试,仿真结果表明采用灰色预测控制策略的并联型混合有源滤波器有较好的谐波抑制和无功补偿的性能。     

三相并联有源滤波器的模型与控制

针对广泛使用的非线性负载（如整流器）易产生谐波和功率因数较低，设计了一种基于单位功率因数控制策略的用以抑制电网谐波、提高负载功率因数的三相并联有源滤波器。文章首先介绍了多功能三相单位功率因数变换器的基本思想，分析了主电路数学模型及双环（直流电压环和电流环）控制策略及模型。仿真和实验结果表明此方案是可行的。     

A Robust Extended Complex Kalman Filter and Sliding-mode Control Based Shunt Active Power Filter

Abstract—This article presents the design of a new shunt active power filter that employs a modified robust extended complex Kalman filter approach with an exponential robust term embedded for reference current estimation together with a current controller based on the sliding-mode control concept. The robust extended complex Kalman filter exploits a new weighted exponential function to handle these grid perturbations to estimate the reference signal in shunt active power filter system. The current controller in the proposed shunt active power filter has been designed using a sliding-mode control strategy because of its ability to handle parameter uncertainties and ease in implementation. To test the effectiveness of the proposed shunt active power filter, extensive simulations were performed using MATLAB/Simulink (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA), and real-time studies were made using OPAL-RT (Montreal, Quebec, Canada). Results obtained from the above studies using the proposed shunt active power filter together with the different variants of Kalman filter (Kalman filter, extended Kalman filter, extended complex Kalman filter) are analyzed, and it is observed that the proposed robust extended complex Kalman filter-sliding-mode control based shunt active power filter provides accurate and improved harmonics mitigation and reactive power compensation.     

Compensation characteristics of shunt active and series active power filters

Active power filters have been used in practice to suppress the harmonic interference in power systems. To compensate for harmonic currents of loads, active power filters usually are connected to power systems in parallel with the loads. These filters, which are called shunt active filters here, are very effective for loads that can be considered as current sources, such as thyristor rectifiers with large dc reactances. Many papers have covered the shunt active filters applied to these current-source loads, however, none has discussed characteristics of the shunt active filters when they are applied to voltage-source loads. On the other hand, since more and more diode rectifiers with capacitive dc filters have recently been used, harmonics generated by them have become an issue. The diode rectifier with capacitive dc filters behaves as a voltage source rather than a current source. When a shunt active filter is applied to such a diode rectifier, the current injected from the shunt active filter may flow into the diode rectifier. As a result, harmonics of the source current cannot be reduced effectively, and harmonic current flowing into the diode rectifier increases greatly. This paper presents the aforementioned problem of shunt active filters analytically and experimentally. Then a series active filter is proposed to suppress the harmonic current of the diode rectifiers. The features, operating conditions, and considerations of shunt active filters and series active filters are described analytically and demonstrated experimentally. Taking a diode rectifier with capacitive dc filter as a typical voltage-source load, compensation characteristics of shunt active filters and series active filters are discussed by experiment and simulation. The validity of the series active filters is illustrated experimentally.     

三相四开关并联型有源电力滤波器关键参数计算及其实现

为减少电力系统中的谐波与无功功率污染问题,提高电能的有效利用率,设计了一种经济性的三相四开关并联型有源电力滤波器。阐述了三相四开关并联型有源电力滤波器主电路关键参数的计算方法,分析了有源电力滤波器的主电路拓扑结构、控制系统硬件原理及算法的软件实现流程。现场工程应用案例证明了该系统的可行性和有效性。     

新型单H桥型有源滤波器的研究

单H桥型有源滤波器是一种新型的谐波及无功动态补偿装置,具有良好的补偿性能以及扩展方便等优点.其中,控制直流侧电压为适当值是保证并联电力有源滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素.在介绍单H桥型有源滤波器基本原理的基础上,分析了直流侧电压控制的原理,最后给出仿真波形.     

并联型有源电力滤波器的仿真研究

并联型有源电力滤波器可较好地补偿电流源产生的谐波,利用MATLAB中的电力系统仿真工具箱对其进行建模与仿真.仿真试验结果表明,它能很好地补偿非线性负载产生的谐波.     

有源滤波器在不同网络中的应用分析

介绍了并联型有源滤波器对谐波抑制的作用。基于电压检测控制的并联型有源电力滤波器相当于一个有源阻尼,对谐波分量呈现出阻抗特性,除了具有抑制谐波进入电网的能力之外,还能阻尼谐波共振。将并联型有源电力滤波器应用于两种不同类型的电力线网络,然后评估其在不同类型网络结构中的滤波和阻尼共振的性能。第一种电力网为220 V配电网,第二种电力网为简化的150 k V太阳能发电网络,容量为444.4 MVA。并且使用谐波共振模态分析和计算参与因数的方法来确定有源滤波器的最佳安置位置,使有源滤波器滤波和抑制共振的效果最优。     

基于相位叠加原理的有源滤波器谐波指令新算法及控制

具有移相变压器的交交变频器运行中功率因数较低且产生丰富的谐波,采用多套并联型有源滤波器分别在变压器各套移相副边进行有源滤波和无功补偿。在瞬时无功功率算法的基础上利用移相变压器副边谐波在原边可以叠加的特点,提出将变压器各副边谐波指令叠加的算法推算原边需要补偿的谐波指令,剔除掉在变压器原边通过反相位叠加而抵消的副边某些谐波分量,不必再在副边用有源电力滤波器补偿它们,从而减小了补偿容量。同时,在逆变器出线串联电容以降低有源滤波器直流侧电容工作电压。PSCAD/EMTDC软件仿真结果证实了新算法和降压控制的正确性。     

并联型三相四线制有源电力滤波器的仿真

并联型有源电力滤波器可较好地补偿电流源产生的谐波,利用MATLAB中的电力系统仿真工具箱对其进行建模与仿真。不同于传统的模拟滞环比较器,采用基于三维空间矢量脉宽调制（3DSVPWM）法控制补偿电流的产生。这种新型的空间矢量脉宽调制方法被用在三相四线系统中的并联电能质量补偿设备中,用来控制一个三桥臂逆变器,实现对电流谐波和中线电流的补偿。仿真试验结果表明,能很好地补偿非线性负载产生的谐波。     

无功补偿和滤波的整体方案对比和分析

我国电力行业早就有电力系统谐波管理的相关规范。近两年沿海地区和大中城市开始试行谐波管理强制标准,提出了当计算出的谐波容量仅依靠无功补偿和谐波治理一体化装置无法滤净时,采用晶闸管谐波治理无功补偿装置并联有源滤波器方案。对不同的补偿方式进行了对比和分析。