Three-phase four-wire shunt active power filter based on the SOGI filter and Lyapunov function for DC bus control

The three-phase four-wire shunt active power filter (SAPF) was developed to suppress the harmonic currents generated by nonlinear loads, and for the compensation of unbalanced nonlinear load currents, reactive power, and the harmonic neutral current. In this work, we consider instantaneous reactive power theory (PQ theory) for reference current identification based on the following two algorithms: the classic low-pass filter (LPF) and the second-order generalized integrator (SOGI) filter. Furthermore, since an important process in SAPF control is the regulation of the DC bus voltage at the capacitor, a new controller based on the Lyapunov function is also proposed. A complete simulation of the resultant active filtering system confirms its validity, which uses the SOGI filter to extract the reference currents from the distorted line currents, compared with the traditional PQ theory based on LPF. In addition, the simulation performed also demonstrates the superiority of the proposed approach, for DC bus voltage control based on the Lyapunov function, compared with the traditional proportional-integral (PI) controller. Both novel approaches contribute towards an improvement in the overall performance of the system, which consists of a small rise and settling time, a very low or nonexistent overshoot, and the minimization of the total harmonic distortion (THD).     

基于纹波转移MMC子模块电容电压脉动抑制研究

模块化多电平变换器(MMC)是一种具有广阔应用前景的多电平拓扑。论文首先推导了MMC桥臂功率的数学模型,然后提出了一种适用于MMC子模块的有源功率解耦方案,并设计了适当的控制策略来抑制子模块的纹波功率。最后设计了一台额定功率为400W的实验样机,通过实验验证了该方案的可行性。     

适用于有源电力滤波器的锁相环倍频电路

在有源电力滤波器（APF）设计过程中,需要实时检测谐波指令电流,基于锁相环倍频原理设计了一种基于硬件锁相环的同步采样方法,即锁相环倍频电路,实验结果表明：该锁相环电路能实现实时跟踪,且稳定可靠。     

单相并联型APF双环控制技术的仿真研究

分析了系统谐波的危害,提出了有源电力滤波器抑制谐波的有效性,以单相并联型有源电力滤波器为背景,介绍了其工作原理并建立数学模型。详细分析了基于电压外环电流内环的单相并联型有源电力滤波器双环控制系统,并给出了电压外环以及电流内环PI控制参数的具体设计过程。最后通过MATLAB仿真对所设计的系统控制参数进行了验证。仿真结果表明,该种基于电压外环电流内环的双环PI控制器的单相并联型有源电力滤波器能保证直流母线电压的稳定,并对中低频带的谐波进行有效的补偿。     

新型有源电力滤波器控制策略的研究及其EMTP仿真

文章提出了一种新型的电压源型有源电力滤波器控制策略,详细介绍了该控制策略的设计方法,并给出了其配置和控制框图。该控制策略采用基于直流电压控制和无功电流反馈的控制方法直接控制输出电流,避免了有功、无功功率的复杂计算。EMTP-Scope view仿真结果表明,该电压源型有源电力滤波器控制策略可有效补偿谐波电流和无功电流。     

基于EL模型的TNPC型APF自抗扰无源控制策略

提出一种基于三电平T型中性点箝位(TNPC)型有源电力滤波器(APF)自抗扰无源控制策略,有效解决了传统TNPC型APF控制策略存在控制性能不佳的问题。建立了TNPC型APF的欧拉-拉格朗日(EL)模型,基于系统的无源性,采用注入阻尼的方法,设计了电流内环的无源控制器,从理论上保证了系统的稳定性。在电压外环使用了自抗扰控制(ADRC)技术,有效提高直流侧电压控制能力,缓解了超调的问题,使系统具有良好的动静态性能,并维持了直流侧电压的稳定。仿真和试验结果验证了所提控制策略的可行性和优越性。     

配网并串补模块交互影响分析与并补协同策略研究

针对串并联电能质量补偿装置联合运行时潜在的谐波交互影响问题,以串联电压型补偿装置DVR、并联电流型补偿装置APF为例,分析延迟效应的非线性因素对电网残余谐波电流的影响。构建基于DVR与APF联合运行的简化等效阻抗模型,分析潜在并联谐振问题,并给出解决方案。针对常态化重要负荷的谐波补偿问题,对比分析单台式、阵列式APF等两类运行模式的特点及适用场合。针对模块化APF阵列运行损耗问题,提出了基于等损耗微增率补偿策略的集中控制模式,并开展了APF阵列的工程应用案例分析。     

模糊控制理论及其在有源电力滤波器中应用的研究综述

电能质量和人工智能技术都是目前国际电工领域研究的热点,如何将人工智能技术应用于电能质量问题的解决更是电能质量研究中的重点问题。由于电力系统的非线性和不确定性,使得智能控制理论中鲁棒性强的模糊控制理论得以广泛应用,对目前模糊控制理论在有源电力滤波器中的应用做了总结研究,分析了各个控制器的利弊和实用性,指出了目前此方面研究的进步与不足,希望能给广大研究学者提供一个有用的参考。     

三相有源电力滤波器的灰色变结构控制器设计

结合灰色系统理论和变结构控制理论,设计一种新型三相有源电力滤波器的灰色变结构控制器。此控制器是在传统VSC的滑模面附近增设边界层,同时将饱和函数代替传统变结构中符号函数,再通过灰色预测下一状态值来调整滑模控制增益大小,有效地减弱了传统变结构控制的“抖动”现象。仿真结果表明:在GVSC控制下的APF具有更好的补偿效果,且直流电容电压更稳定。     

基于电子技术的动态补偿及谐波滤波技术

介绍了静止型无功补偿及谐波滤波系统中的电力电子、集成电路芯片的技术特点、性能和主要定理图及其应用。