一种新型的串联型有源电力滤波器

为了消除基波磁通补偿(FMFC)有源电力滤波器(APF)的控制延时,提高APF的电流跟踪性能,提出了采用基于预测电流补偿的新方法.建立了基于预测电流控制的基波磁通补偿有源滤波器的数学模型,采用离散化的方法预测下一周期参考电流值,实现APF电流的预测控制.这种控制方法可以消除采样、计算等带来的延时,具有开关频率固定、电压利用率高、开关损耗小、动态响应快等优点.最后,在此基础上搭建了实验平台,仿真与实验结果证明了将预测电流控制方法应用于基波磁通补偿有源滤波器的有效性和可行性.     

基于LCL型有源电力滤波器的复合电流控制策略研究

针对传统电流控制策略存在高稳态精度与快速动态响应的矛盾,提出了一种基于LCL型有源电力滤波器的复合电流控制策略。该控制策略将比例积分控制和重复控制有机结合,在保证动态响应的基础上,利用PI控制器将控制模型补偿为稳定系统,使其在低频段具有良好的控制特性;利用重复控制器校正LCL型滤波器谐振峰和内环的固有相位滞后,实现电网谐波电流的快速跟踪与高精度补偿。实验结果表明,经过并联有源电力滤波器的谐波补偿,电网电流的总谐波失真明显减小,负载变化时并联有源电力滤波器可实现单周期快速响应,验证了所提出的复合电流控制策略的有效性。     

谐振式混合型有源滤波器注入支路的仿真分析

谐振式混合型有源滤波器注入之路中等效阻抗之比太大,则APF发出的补偿电流很难注入到电网对谐波和无功功率进行补偿;如果谐振支路和分流支路等效阻抗之比太小,则要求APF的容量比较大,使成本上升.为了解决上述问题,提出了谐振式混合型有源滤波器注入支路的设计分析方法.首先给出补偿装置的整体结构,构建容性无功补偿支路的单相等效电路,建立对应的状态方程,利用状态变量分析法对注入支路中的基波分流支路进行分析设计.构建该补偿装置的单相等效电路图,获得其谐波抑制函数.利用该函数对注入支路中的谐振支路进行分析设计.并将设计好注入支路的谐振式混合型有源滤波器进行滤波效果分析,结果表明,上述偿装置能很好地抑制负载产生的谐波,验证了注入支路设计的正确性.     

航空串联式有源电力滤波器的仿真研究

提高航空交流电网供电品质,对于确保飞机安全具有重要意义.有源电力滤波器(APF)因其谐波补偿动态性能好,成为治理谐波污染的一种有效装置.分析了串联式有源电力滤波器(SAPF)谐波补偿的基本原理,着重介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波电压检测方法.在Matlab/Simulik环境下,基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测方法,采用直流电压、补偿电流的双闭环控制结构,建立了SAPF系统仿真模型,包括三相400 Hz飞机电源、非线性电压负载、谐波检测以及补偿跟踪电路等模型.实验结果表明SAPF实现了对负载谐波的显著抑制,证明了SAPF应用于航空电网谐波治理是可行的.     

基于预测函数模型的APF补偿电流控制研究

为了有效地改善电网电流中因接入非线性负载所引入的谐波分量和削弱控制系统的延时特点,提出了一种基于预测函数模型的有源电力滤波器(APF)补偿电流控制方法,由当前时刻采样数据和最近历史时刻的数据进行构建预测函数模型,实现了有源滤波器谐波补偿电流的预测控制.仿真结果表明:该控制方法不仅对负载电流有精确的预测能力,且对系统电流中谐波电流具有较好的抑制效果和补偿精度.     

基于EL模型的海洋石油平台三相APF无源性控制

利用有源电力滤波器装置(APF)的非线性特性,提出一种基于欧拉-拉格朗日(EL)模型的三相并联型APF的无源性非线性控制方法.为了确保APF直流侧平均电压稳定在设定值,提高APF的谐波补偿精度,采用基于非线性PI控制的APF直流侧电压外环控制.Matlab仿真实验证明此方法控制的APF具有很好的谐波补偿效果,在负载突变的情况下具有很好的动态响应速度.     

地铁低压配电系统中的谐波分析与补偿控制方法

在地铁低压配电系统中,动力照明负荷中有大量非线性负载存在,从而引起谐波问题,因此需要对谐波进行补偿及控制.根据瞬时无功功率理论谐波电流检测法,导入平均电流控制器建立了模拟模型.地铁低压配电系统的APF具有良好的电流谐波补偿性能,能够实现谐波抑制,从而实现无功补偿和谐波抑制,效果较好.     

基于DSP＋CPLD的有源电力滤波器控制系统的设计

为了解决三相四线制电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题,本文采用基于DSP＋CPLD全数字控制的并联型有源电力滤波器（APF）来实现补偿。本文介绍了APF的系统结构及工作原理,并进行控制系统的优化设计。电流检测部分,采用先提取零序电流分量,然后利用基于瞬时无功理论的检测法;补偿电流跟踪控制部分采用定时滞环比较法;直流侧电压采用动态滞环控制法等。通过MATLAB仿真结果表明,采用这种方案,可以对三相四线制系统中的谐波、无功、负序、零序等电流分量进行有效补偿,具有良好的动态补偿效果。     

基于混合预测策略的改进型并联有源电力滤波器无差拍控制

针对传统的无差拍电流跟踪控制受时延影响实际上是差一拍控制,提出一种改进的无差拍控制.该方法提前两个采样周期预测出有源电力滤波器(APF)指令电流,提前一个采样周期预测出逆变器输出电流,从而实现真正意义上的无差拍控制.同时,提出一种综合考虑负载谐波电流稳态和动态过程的混合预测策略,使上述预测过程更加准确、快速.仿真实验结果表明,基于该方法的APF在负载稳态和变化时均具有良好的补偿效果.     

灰色预测控制在有源滤波器中的应用

为了有效地补偿非线性负载中的谐波电流,针时数字化的APF系统,提出了基于灰色预测的APF预测控制方案,根据灰色系统理论的GM(1,1)模型,建立负载电流谐渡的灰色预测模型,并将其应用于APF谐波补偿控制装置.结果表明,采用灰色预测控制能较好克服APF滞后对谐波补偿的影响,改善了系统的性能.     

有源电力滤波器全数字控制器

有源电力滤波器(APF)控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。提出一种新的多环控制策略和控制器结构,控制器由4个控制环组成,分别实现谐波抑制和无功补偿控制、抑制电网与有源滤波器高频振荡、有源滤波器的直流母线电压控制。设计了一种基于数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)芯片的全数字控制器,详细阐述了控制器的硬件电路及软件设计。实验结果表明,该装置滤波和无功补偿效果较好,而且这种控制器的实时性和精度比较高。     

一种用于飞机交流电源系统的有源滤波器

针对飞机三相四线制电源系统的特点及现有电能质量控制方法的不足,提出了一种基于自适应陷波器、瞬时对称分量算法及滞环电流控制方式的飞机交流电源的有源滤波器。所提方法能够有效地消除飞机交流电源电流中的谐波及中线电流,补偿无功以及平衡三相电流。理论推导和仿真结果表明,该方法能够准确快速地检测出飞机三相四线制电源系统中的谐波电流,具有较好的动静态性能。     

新型高压大容量混合有源电力滤波装置的研究

提出一种新颖的高压大容量混合型有源电力滤波电路(HAPF).无源支路在补偿无功功率的同时还可以滤除因非线性负载产生的特征谐波电流.有源部分通过耦合变压器与基波串联谐振电路并联构成串联谐振注入式混合有源滤波器.详细介绍该新型结构的基本工作原理,分析其谐波补偿特性及谐振抑制特,并对其有源部分的参数设计进行研究.依此方法为某矿厂研制了高压大容量混合型有源电力滤波装置,运行结果表明该装置能很好的满足工程需要.     

有源电力滤波器多内模复合控制策略控制分析

为消除单一通过矢量谐振(VR)进行控制时面临的缺陷,采用重复控制(RC)并合理设置校正因子,设计了多内模控制器,通过对RC进行充分控制的方式达到跟踪与控制谐波分量的作用。采用MATLAB软件建立了上述系统模型并完成仿真测试。研究结果表明:电压与电流总谐波失真(THD)都低于1%,并没有发生明显畸变,呈现正弦波的特征。以上测试结果显示,在负荷处于纯阻性三相平衡状态下,微电网系统可以达到良好的功率平衡状态,确保用户获得高质量的供电。在负荷达到三相线性平衡的状态时,不管微电网系统是处于孤岛模式还是并网模式,该控制器均获得良好运行。尤其是遇到孤岛模式无法获得大电网支持时,需要通过三相四线制有源电力滤波器(APF)实施谐波治理以获得稳定正弦波。该研究对提高APF多内模复合控制策略控制效率,保证配电网系统的安全运行起到一定的理论支撑。     

基于ELM优化PI+重复控制策略在APF中的应用研究

针对传统有源电力滤波器(APF)难以适应非线性负载高电压大功率电网环境且PI参数调整缓慢的问题,基于模块化多电平换流器(MMC)的APF结构,提出一种采用极限学习机(ELM)优化电流内环PI+重复控制策略。构建基于5电平MMC拓扑结构的APF仿真模型及实验平台。仿真研究结果表明,优化后的控制策略所得负载电流THD较传统PI控制减少4.99个百分点,较PI+重复控制减少3.12个百分点。实验结果表明,补偿后的电流谐波含量较补偿前降低22.77个百分点,优化后的控制策略大大提高了系统的响应速度及补偿精度。     

基于通用内模的变频电网有源电力滤波器自适应重复控制

为了提高变频电网并联型有源电力滤波器(APF)的电流控制性能,针对谐波源的多样性和负载状态的变化,提出了一种通用内模,然后,结合两次坐标变换,通过内模p值的自适应调节,建立了基于通用内模的重复控制器.这种控制器,能够根据电网或负载状态,调整动态响应时间和补偿范围.这样就解决了谐波源或负载的变化引起的补偿效果降低的问题.针对电网频率的大范围变化,又引入了周期自适应参数.为了弥补重复控制动态延迟的缺陷,将并联比例控制器组成复合控制系统,并对该系统的主要特性进行了分析.在飞机变频交流电网并联APF系统中,首先将所提重复控制方法与其他四种方法了进行仿真对比,最后进行了实验验证.仿真和实验结果证明了基于通用内模的复合重复控制策略的有效性和优越性.     

改进型自适应陷波谐波检测法的研究

为提高电能质量．广泛采用有源滤波器来进行谐波补偿和抑制，补偿的效果取决于谐波检测的精度和动态响应特性．谐波检测性能的满足来源于算法。基于最小方差理论和平均原理对自适应滤波算法进行分析．提出了改进型自适应滤波算法．克服了传统结构中快速动态响应不足的缺陷．使该算法能够在电网电压和频率变化时，准确地完成谐波的同步检测，从仿真结果中验证了动态响应和准确度。该结构具有设计简单、实时性强等特点，因此具有较强的实际应用价值。