基于逆系统方法有源滤波器控制策略的研究

有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是解决电网谐波问题的有效手段.其补偿性能取决于谐波电流检测方法和电流跟踪控制方法.提出了一种基于逆系统方法的APF反馈线性化控制方法.针对APF主电路在d,q旋转坐标系下数学模型的非线性特性,采用逆系统方法将其解耦为伪线性系统.并在该伪线性系统的基础上利用线性二次性调节器(Linear Quadratic Regulator,简称LQR)设计了满足一定性能指标的控制器.在这种控制策略中,指令电流通过基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测方法得到.仿真和实验结果显示,实际补偿电流能够快速准确地跟踪指令电流,使电网电流快速被补偿为正弦波,且直流侧电压也能很快达到稳定值,证实了该控制方法的可行性.     

基于自抗扰控制器的有源滤波器直接电流控制

为提高有源电力滤波器的控制策略水平,本文分析了电压型有源电力滤波器、电源及非线性负载三者之间的有功功率平衡,在此基础上提出了一种基于自抗扰控制器的有源电力滤波器的直接电流控制方法.将负载电流和电源电压等因素作为系统的未知干扰,用扩张状态观测器对未知扰动进行观测,然后利用非线性反馈控制律进行补偿.无需检测谐波电流及无功电流,省去了复杂计算,简化了控制器的设计.仿真结果显示:电网电流被补偿为与电网电压同相位的正弦波,证实了该控制方法是可行的.     

单相电路的谐波和无功电流实时检测法

本文在瞬时无功功率理论的基础上,对单相电路的电流进行分解,提出了一种基于有功电流分离的单相电路谐波及无功电流检测方法.采用电流平均值滤波器来代替传统的低通滤波器提取直流分量,较好地解决了单相电路中谐波与无功电流的实时检测问题,电路结构简单、动态响应速度快、检测精度高,易于实现.实验结果验证了该方法的有效性.     

一种LMS/LMF自适应谐波电流检测方法

在分析了现有谐波电流检测方法不足的基础上,提出了一种改进的最小均方(Least mean square,LMS)与最小四阶矩(Least mean fourth,LMF)相结舍的自适应谐波电流检测算法,利用一种变步长LMS/LMF算法来进行权值更新,用归一化的当前误差信号和上一次误差信号的自相关估计来进行步长迭代.该方法能够获得较快的动态响应速度和较小的稳态误差,而无需像一般自适应算法去折中考虑两者.仿真和实验结果验证了该方法的可行性.