并联有源电力滤波器不定频滞环SVPWM控制与滞环控制的比较

针对并联有源电力滤波器(active power filter,APF)传统滞环控制的不足,将滞环控制与电压空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)相结合,提出了一种基于不定频滞环的SVPWM电流控制策略。该方法的显著特点是通过识别参考电压矢量和电流误差矢量区域控制滤波器的输出,避免了复杂的计算和逆变器不必要的开关,并且可以减少高次谐波、加快响应速度。然后分析了与滞环控制的区别。最后仿真结果表明在补偿效果、开关频率和直流电压利用率方面,不定频滞环SVPWM控制比滞环控制均具有一定优势。     

基于无谐波检测三相四开关APF模型预测控制

提出一种基于无谐波检测技术的三相四开关并联有源电力滤波器(TFSAPF)模型预测控制(MPC),该控制取代了传统四开关逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,无需扇区判断和电压基矢量作用时间计算,避免了因母线中点电位偏移导致扇区误判断及合成零电压矢量存在误差。分析了传统SVPWM算法和MPC对系统的补偿效果,得出在预测允许误差范围内,提前预测两个采样周期的指令信号具有更好的补偿性能。新型控制方案省略了谐波检测相关运算,简化了调制算法。仿真结果验证了该方法的有效性与实用性。     

基于内模控制的三电平有源电力滤波器研究

基于三电平有源电力滤波器(APF)数学模型,针对传统PI双闭环控制性能的不足,提出一种将内模解耦控制与三电平电压空间矢量脉宽调制( SVPWM)控制相结合的控制方案.根据内模控制原理,详细设计了APF 双闭环内模控制器,优化了APF整体性能.仿真与实验结果表明该方案取得了良好的补偿效果.     

基于ADALINE的有源电力滤波器预测电流控制策略

为有效补偿有源电力滤波器(APF)的控制延时,提出一种基于自适应线性神经元(ADALINE)的APF预测电流控制策略。该策略通过ADALINE预测下一控制周期的参考电流,根据两相静止坐标系下APF系统模型确定参考电压,利用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,使APF输出电流快速、准确地跟踪参考电流。仿真与APF样机上的实际运行结果表明,和采用传统无预测算法的SVPWM方法相比,采用本文提出的预测电流控制策略,APF的稳态补偿精度和动态跟踪性能均明显提高。     

并联型APF控制技术及其应用

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的控制核心主要包括补偿电流控制和直流侧电容电压控制两个部分,在对空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法和直流侧电压控制的基本原理分析的基础上进行仿真,仿真结果表明基于SVPWM电流控制和基于传统PI调节的APF补偿效果较理想,为进一步稳定直流侧电压,提高补偿效果,在电压闭环控制的基础上,引入模糊自适应比例积分(PI)调节器,明显减小了直流侧电压的波动,超调量和静差有了很大的改善,具有良好的控制效果。实验结果也验证了该设计方法的可行性。     

一种改进的有源电力滤波器模型预测电压控制

此处提出了一种改进的有源电力滤波器(APF)模型预测电压控制(MPVC)。将模型预测电流控制(MPCC)价值函数中APF提供的补偿电流转换为逆变器输出电压,以减少逆变器输出电压代入APF的离散化数学模型的计算次数。为了减小价值函数滚动优化次数,并简化算法,提出的控制根据空间矢量脉宽调制(SVPWM)的扇区判断思想,缩小备选电压矢量范围。在价值函数中加入开关频率控制环节,以降低开关频率,减小开关损耗,实现对谐波电流和开关频率的多目标控制。仿真结果和实验结果表明:相对于APF MPVC,改进的APF MPVC的APF开关频率更低,稳态精度更高。     

有源电力滤波器预测电流控制及稳定性分析

为补偿有源电力滤波器的控制延时,提出了一种基于横向滤波器的参考电流预测算法。该算法采用基于Widrow-Hoff学习算法的横向滤波器预测下一控制周期参考电流,结合空间矢量脉宽调制方法,实现APF预测电流控制。本文建立了预测电流控制的APF系统等效结构,将稳定性分析分解为电流预测算法稳定性和SVPWM稳定性两部分。通过Lyapunov函数分析参考电流预测算法的稳定性,根据SVPWM调制的APF闭环传递函数分析SVPWM部分的稳定性。APF的长期稳定运行结果证明了预测电流控制的有效性及APF稳定性分析的正确性。     

自适应参数的有源电力滤波器SVPWM控制方法研究

比较有源电力滤波器(active power filter,APF)两种常用空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制方法,两者计算时都用到补偿回路串联电抗器的参数,该参数精确程度对APF的补偿效果有一定的影响.针对这一问题,提出自适应参数的SVPWM控制策略.利用整体最小二乘法(total least squares,TLS)对电抗器的参数进行识别,结合次元分析(minor component analysis,MCA)线性神经元求解整体最小二乘法的超定方程,将修正后的电抗器参数再用于SVPWM算法中.为验证所提出自适应参数SVPWM算法的正确性,分别在Matlab仿真和试验平台上测量数据识别补偿回路中电抗器的参数,对比校正电抗器参数前后电源电流的畸变率.仿真和实验数据的分析结果表明了自适应参数SVPWM算法的合理性.     

采用数字锁相的三相四线制有源电力滤波器的设计

针对有源电力滤波器(APF)软件锁相程序复杂,同时空间矢量计算程序繁琐、计算量大,介绍了以TMS320C6747为主控芯片、PI控制的35 kVA三相四线制APF。在控制算法中,对数字锁相以及SVPWM控制模块进行了简化处理。给出了系统组成框图以及硬件参数,建立了系统数学模型,分析了电流解耦控制策略。试验结果表明,算法简化了程序、节省了处理器计算时间,且不会影响装置的谐波补偿效果。试验结果验证了控制算法的正确性。     

基于双DSP的注入式有源滤波器系统的研究

有源电力滤波器(APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其谐波检测方法与控制的实时性和准确性是实现有效补偿的关键。介绍了基于双数字信号处理器(DSP)的APF的工作原理,提出了应用于谐波电流检测的基于Nuttall窗的三峰插值FFT算法,最后对整个APF系统进行了仿真与实验验证。Matlab仿真与实验结果表明,所提出的算法能成功应用于APF,并对谐波有较好的抑制作用。     

基于复合控制的三电平APF的研究

有源电力滤波器(APF)的被控量为高频谐波及无功电流,传统的PI闭环控制已不能实现无静差的跟踪被控信号。为了提高APF的补偿精度及动态响应速度,引入复合控制器对APF输出电流进行控制。针对数字控制引入的延时问题,分析了延时对电流补偿效果的影响,并提出了谐波电流预测控制的解决方法。最后在对三电平APF模型分析的基础上,搭建了基于三电平空间矢量调制(SVPWM)的Matlab仿真模型,并在一台50 kVA的样机上对上述算法进行了验证。仿真分析和实验结果显示基于复合控制的电流跟踪控制相比于传统的PI控制能够有效地提高APF电流内环的稳态精度。     

有源电力滤波器选择性谐波补偿方法

为了实现选择性谐波补偿,提出一种基于滞环空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)策略的有源电力滤波器APF(active power filter)选择性谐波补偿方法。在检测算法中加入补偿角,以补偿系统的延时;控制算法采用滞环空间矢量脉宽调制策略,使有源电力滤波器输出的补偿电流能够准确跟踪参考电流,从而达到选择性谐波补偿的目的。该方法不需要设计复杂的电流控制器,计算量小;而且不必计算参考电压值以及阻抗参数等,避免了参数误差的影响。文中最后通过样机实验证明了该方法的正确性和有效性。     

基于功率平衡原理的单相串联有源电力滤波器

提出一种基于功率平衡原理的串联型有源电力滤波器(APF)。在分析串联型有源电力滤波器功率平衡特点的基础上，导出基于功率平衡的串联APF的控制策略和控制方程，分析了串联APF直流侧电压的确定原则和设计公式。所推荐的控制方式不需要进行复杂的基波检测和计算，只需要检测APF直流侧电容电压和电源输出电流，仅用简单的模拟电路就可以实现，可以同时补偿谐波和无功电流。仿真结果表明基于功率平衡原理的串联型APF对电压型谐波源具有较好的补偿效果，证明了理论分析的正确性。     

基于预测控制的有源电力滤波器选择性谐波补偿方法

提出一种基于预测控制的并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)选择性谐波补偿方法。首先通过选择性谐波检测方法确定有源电力滤波器的参考电流值,并通过相位补偿降低系统延时的影响;然后在电流跟踪控制环节中引入预测控制,预测下一采样周期的参考电流值,并加入校正因子来消除预测误差;在此基础上计算出有源电力滤波器的参考电压矢量;最后利用空间矢量脉宽调制法(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制三相逆变器的实际输出电压跟踪参考电压,从而达到选择性谐波补偿的目的。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于改进SVPWM算法的有源电力滤波器的研究

分析了有源电力滤波器的原理,简要介绍了基于重复控制器的无差拍控制策略;针对传统的SVPWM算法在扇区判定、矢量作用时间求取方面计算量大的缺点,基于有效作用时间的概念,提出一种改进的SVPWM算法,简化了运算过程,缩短了运算时间,为数字控制提供了方便。在Matlab仿真软件上搭建模型,仿真结果验证了该算法的正确性。     

dSPACE控制的三相四线有源电力滤波器

采用基于dSPACE控制的三相四线有源电力滤波器实现电网谐波的集中抑制方案.提出基于dSPACE的实时仿真,实现对有源电力滤波器(APF)的电流电压采样,补偿电流基准的检测计算,以及高性能的恒频滞环电流控制和直流侧电压的PI稳压调节,提高APF控制算法以及参数调试的效率.基于MATLAB的仿真和基于dSPACE的实验结果证明,采用新型检测算法和控制的三相四线有源滤波器能对电网电流进行集中净化,具有良好的补偿效果,证实了基于dSPACE控制的APF的可行性和正确性.     

基于虚拟阻抗方法的无电压传感器APF控制策略

为了解决并联有源电力滤波器(APF)控制算法复杂和开关频率高的问题,建立了并联无电压传感器APF数学模型,提出基于虚拟阻抗方法APF控制策略。无电压传感器APF无需复杂的锁相倍频电路,只需检测电流信号即可补偿与控制谐波电流,简化了控制算法。基于虚拟阻抗控制的APF,模拟出需要的电容特性来抵消无功电流分量和谐波分量。仿真及结果验证了基于虚拟阻抗控制无电压传感器APF,在较低开关频率下,仍然具有较好的补偿性能。     

一种单相并联混合型有源电力滤波器的研究

提出一种新型单相并联混合型有源滤波器的拓扑结构,分析了其基于磁通补偿和谐波分流技术的原理,在无源部分只装设双调谐滤波器的情况下,与传统并联混合型滤波器相比较,有源滤波器(APF)所需容量大大减小;采用检测相地间谐波电压的控制方式,并进行相应的仿真研究.结果表明,新型单相并联混合型有源滤波器滤波效果好,控制方式可行,有源滤波器所需容量很小.     

数字化控制有源电力滤波器中时间延迟对补偿性能影响的分析和抑制

有源电力滤波器(APF)以其优越的性能成为抑制谐波污染的主要手段，同时随着数字信号处理器(DSP)的发展，数字控制技术被广泛的应用于有源电力滤波器的控制中。数字控制必然存在采样和计算等环节的时间延迟，本文对数字化控制的有源电力滤波器系统中各个环节的时间延迟进行了详细分析，通过仿真和实验分析了这些延迟对有源电力滤波器补偿性能的影响。对此本文提出了相应的解决方案，并进行了实验验证。     

并联型有源电力滤波器输出电感选择的新方法

并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)交流侧输出电感是连接APF与电网的桥梁,直接影响补偿电流的动态性能,对有源滤波器的补偿特性起着决定性作用。针对电压源并联型有源电力滤波器电感注入电路的拓扑,提出一种严格的基于谐波电流分析的并联型APF输出电感值确定方法。它能根据补偿目的的不同准确计算出最优的电感值。通过对电力系统中广泛存在的非线性整流负载的仿真,验证了该方法的正确性和可行性。