混合有源滤波器无源网络的内部电磁兼容性分析

首先建立了混合有源滤波器无源网络的内部电磁干扰模型,根据三相电流和磁感应压降之间的矢量关系,推导出无源网络等效电抗和等效电阻的数学表达式,以及品质因数和谐振带宽受电磁干扰影响的变化规律。具体分析了三相电抗器摆放位置和间距对上述性能参数的作用特点及强度,指出对称摆放三相电抗器是优化混合有源滤波器无源网络内部电磁兼容性的有效措施。实践验证了文中的电磁兼容性矢量分析方法和结论的有效性和实用性。     

A study of three-phase active power filters under nonideal mains voltages

The performance of three-phase active power filters under nonideal voltage scenarios is investigated in this paper. It begins with the analysis of an instantaneous reactive power algorithm applied for the three-phase active power filter design, which was found to present poor performance under nonideal test scenarios. This motivates our proposed design of a new active power filter for solving such problems. In the proposed scheme, the circuit not only shows its effectiveness in the tests, but also implements with a simpler control circuit when compared with the other algorithm. The method has been implemented as a prototype and tested through various simulation cases, including ideal mains voltage, unbalanced three-phase mains voltage, and distorted mains voltage. Test results have demonstrated the feasibility and practicality of the proposed method approach for the applications.     

基于LCL滤波器的并网逆变器控制策略研究

针对基于LCL滤波器的三相并网逆变系统,首先给出了三相并网逆变器的数学模型,同时分析了LCL滤波器参数设计的限制条件以及步骤,然后在分析传统电容电流反馈有源阻尼法的基础上,以进一步减少系统传感器为目的,提出了一种并网电流反馈及电网电压前馈的控制策略。最后,为了验证提出的控制策略的有效性和可行性,搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型并进行仿真,仿真结果表明:该控制策略不仅可以使系统获得高质量的并网电流,并且能减少传感器的数量,节约了系统成本。     

降低电压不平衡度的三相并网逆变器阻尼控制策略

针对低压配电网中单、三相负载并存,导致三相电压失衡,提出三相并网逆变器降低电压不平衡度的阻尼控制策略。基于序分量法建立逆变器功率阻尼控制策略的数学模型,分析其电压不平衡抑制机理,阐明正序控制策略功率输出和阻尼控制策略降低电压不平衡度之间存在弱耦合关系,并在此基础上又进一步提出改进阻尼控制策略,简化了控制难度。对10节点不对称网络进行仿真分析,结果验证文章所提的控制策略能够实现逆变器向外输出有功功率和无功功率的同时,还能降低网络的电压不平衡度。     

三相逆变器共模传导电磁干扰的建模与分析

为了预测进而抑制三相逆变器的共模传导电磁干扰(EMI),需要研究其建模和分析方法。本文首先通过对三相逆变器各个开关管的开关状态的分析,得到了三相逆变器共模传导EMI干扰源的简便表示方法,进而提出一种由共模传导EMI干扰源和传播通道模型构成的等效电路模型。通过实验测量和电磁场数值计算,获得等效电路中的各个高频参数。对其共模传导EMI进行仿真和实测1,50kHz～30MHz频段的仿真与实测频谱基本吻合,说明采用本文方法建立的共模等效电路模型是可行的。该方法可作为计算评估三相逆变器共模传导EMI的一种可行方案。     

新型混合有源滤波装置的电流控制策略研究

针对混合有源电力滤波装置中有源滤波部分容量大小的问题,提出一种三相三线制并联型混合有源电力滤波装置的新型拓扑结构.这种混合有源滤波装置中每一相的无源滤波器与一个小的附加电感串联,并且这个附加电感通过一个单相耦合变压器与有源滤波器并联.其中,有源滤波器被控制成一个谐波电流源.这个附加电感为滤波支路的基波电流提供了通路,并且能够减小有源滤波器的输出电压.因而,有源滤波器的容量得到了有效的降低.详细介绍了包括负载电流检测、系统电流电测和复合控制的统一控制策略,并且讨论了该装置的有源滤波器的容量要求.最后,计算机仿真结果和实验样机的实验结果证实了所提出的新型混合式有源滤波器拓扑结构和统一控制策略是可行的并且是有效的.     

基于系统电流检测的并联有源电力滤波器新型数字控制方法

提出了一种基于系统电流检测的并联有源电力滤波器数字控制方法,应用于以PWM(Pulse Width Modulation)电压源型变流器为主电路结构的并联有源电力滤波器中,对三相三线制系统中非线性负载的谐波和无功电流有理想的补偿效果.该控制方法只需检测系统电流和直流侧电压,无需参考电流,与传统控制方法相比具有检测量少、计算简单等优点.文章给出了理论分析和仿真结果,并以ADMC326(DSP)为控制核心设计了一套三相并联有源滤波器实验装置.仿真和实验结果证明了所提出控制方法的可行性和有效性.     

Combined compensation structure of a static Var compensator and an active filter for unbalanced three-phase distribution feeders with harmonic distortion

A combined reactive power compensation method of a static Var compensator (SVC) and an active filter is described in this paper for unbalanced three-phase distribution feeders with harmonic distortion. The SVC acts as a classic reactive power compensator for load balancing and power factor correction. The small rating active filter is used to improve filtering characteristics of the passive filter in SVC and suppress possible resonance between the system impedance and the passive filter. The control signals are derived from the calculation of instantaneous active and reactive powers of the distribution feeder. Simulation results carried out by the electromagnetic transients program (EMTP) show that the proposed reactive power compensation configurations can effectively balance currents, correct power factor, and eliminate harmonic currents.     

VSC-HVDC统一电磁暂态模型及其控制策略

为了更好的应用基于电压源换流器(VSC)的新型高压直流输电系统,发挥其技术优势,提出了VSC-HVDC统一电磁暂态模型并进行了其控制策略的研究。交流侧电磁暂态模型是基于d-q同步旋转坐标系下建立的;利用交流侧与直流侧瞬时有功功率相等的原理建立了直流侧电磁暂态模型,且该模型考虑了换流电抗器损耗等因素。利用前馈补偿法设计了解耦控制器以达到分别通过电流d轴和q轴分量来独立调节有功功率和无功功率的目的。利用PSCAD/EMTDC对利用VSC-HVDC连接两端的有源网络以及对无源网络的供电进行仿真试验的结果证明,提出的计算模型及控制策略准确、可靠,对于各种干扰有较好的响应速度和较高的精度。     

基于小波分析和智能补偿的三相电力混合滤波算法

在分析传统电力滤波方法的基础上,针对检测电网侧谐波分量和负荷侧谐波分量的复合滤波控制方法无法抑制电网参数对滤波和无功补偿影响的不足,引入智能补偿因子。提出基于小波分析和智能补偿的三相电力混合滤波算法。利用小波算法检测电网电流和载荷电流谐波分量,该结果作为样本利用遗传神经网络进行训练,预测当前电网参数对滤波效果的影响程度,计算智能补偿因子,对混合滤波控制进行补偿。实验结果说明,基于小波分析和智能算法对混合滤波控制进行补偿,是提高其动态性和降低谐波量的有效途径。     

An efficient a–b–c reference frame-based compensation strategy for three-phase active power filter control

The active power filter has been proved to be an effective method to mitigate harmonic currents generated by nonlinear loads as well as to compensate reactive power. In the implementation of a three-phase active power filter, it is crucial to have a procedure (i.e. the compensation strategy) to generate the reference compensation currents by its control circuit. This paper proposes a simple and efficient a–b–c reference frame-based strategy to determine the reference compensation currents for both three-phase three-wire and three-phase four-wire active power filters. Simulation and experimental results show that the proposed compensation strategy yields a simpler design of the control circuit than those obtained by using the conventional instantaneous reactive power theory (i.e. p–q theory). A competitive active filter performance is also achieved.     

基于功率解耦控制的并网光伏发电系统机电暂态模型

提出了一种新的适用于电力系统机电暂态仿真的并网光伏发电系统模型。从光伏发电系统稳态潮流模型出发,兼顾电力系统机电暂态仿真要求和现有光伏电磁暂态模型建模特点,将光伏输出的功率近似解耦,用滤波电路两端的电压相角差、逆变器调制比分别计算并网有功、无功输出,模拟光伏发电系统在稳态和暂态过程中的内外部特性。在电力系统综合分析程序(Power System Analysis Software Package, PSASP)的UD模块中建立模型,通过在光照、电网故障扰动情况下的仿真结果和PSASP自带光伏模型的结果进行对比,验证所建模型的正确性。该模型不但考虑了无功控制,还具有封装性好、计算速度快等优点,对大型光伏接入发电系统的暂态稳定分析具有较好的适应性,可以在大规模光伏并网的相关研究方面提供有效的支持与借鉴。     

APF二次脉动的指令电流放大效应及其影响

在有源电力滤波器(APF)的运用场合中,直流侧电压脉动问题非常普遍,而这种脉动问题主要以二次脉动为主。在对三相三线制非对称负载APF的研究中发现,直流侧的二次脉动会在一定程度上影响电压环,产生不必要的附加负序指令电流形成指令电流放大效应,使得APF发出的补偿电流中基波负序电流分量要大于实际非对称负载中的基波负序电流分量,进而造成网侧电流的不对称。而加入陷波器对直流侧二次脉动进行滤除后,可以有效的降低这种指令电流放大效应,使得网侧电流对称。通过仿真以及实验验证了观点的正确性。     

电网电压不平衡下三相VSR的优化控制策略

电网电压不平衡时,以电网平衡为约束所设计的三相电压型PWM整流器(VSR)会出现不正常的运行状态.其交流侧将产生负序电流,使网侧电流严重不对称.提出了基于同步旋转坐标系的三维复空间瞬时功率定义方法,适合于三相VSR不平衡控制和功率分析.同时在此基础上提出抑制交流侧负序电流的控制策略,最后进行了系统仿真.结果表明,该控制...     

新型谐振式混合有源滤波器的研究

为减小有源滤波器的容量,提出了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构。其基本思想是:根据分流原理,适当控制有源部分来等效增大系统支路的谐波阻抗,提高无源滤波器的滤波效果;将有源部分与基波谐振电路并联来减小有源部分容量;合理地配置注入支路的参数,以保证滤波器具有较好的滤波能力和一定的无功补偿能力。仿真和实验结果证明了所提出的混合有源滤波器的可行性和正确性,所提出的拓扑结构消耗的有效材料少,体积小,占地面积小。     

人工神经网络在电能质量调节器中的应用仿真研究

运用人工神经网络控制模式和一种新型控制算法,设计了一种可同时补偿无功和抑制谐波的并联有源电力滤波器.经MATLAB仿真,结果证明,所提出的有源电力滤波器控制技术及其控制算法,对消除谐波和补偿无功电流起到了更好的作用.     

三相四线制并联型电力有源滤波器的算法和参数仿真

针对三相四线制并联型电力有源滤波器的谐波电流检测问题,论证了基于瞬时无功理论的i_p-i_q算法无需改进也可直接应用到三相四线制系统里,给出了推导过程.阐明了基于该方法的滤波原理;给出了主控电路结构;分析了电力有源滤波器主要参数对其整体性能的影响,确定各参数值,并搭建了仿真模型;利用Matlab/SIMULINK对该模型进行了软件仿真分析.仿真结果表明:该有源滤波器对三相四线制系统中不平衡非线性负载产生的谐波具有良好的补偿特性,并且平衡三相负载.     

基于微扰法的低压有源配电网故障定位方法

分布式电源（DG）接入低压配电网,使配电网潮流分布变得复杂,基于单向潮流的传统故障定位方案不再适用。提出基于微扰法进行相模变换实现含分布式电源低压配电网的故障定位方法。针对配电网三相线路参数不对称,运用微扰原理,通过构造线路参数阻抗矩阵微扰量,求出使原相互耦合的三相网络解耦成3个相互独立序网图的相模变换矩阵,实现了对不对称线路参数阻抗矩阵的解耦;在此基础上,对低压有源配电网依据区段故障前后相模变换电流故障分量的相角差值的变化,推导出判断配电网故障区段的判据,实现对低压配电网的故障定位。通过Matlab/Simulink进行了仿真分析,结果表明：该方法可以快速准确地定位出故障区段,解决了配电网络参数不对称对定位精度的影响。     

An active filter for an unbalanced three-phase system using the synchronous detection method

This paper presents an active filter using the synchronous detection method. The equal-current synchronous detection method (CSD) is applied to calculate the reactive and harmonic current compensation components for triggering an active filter in an unbalanced three-phase power system. The experimental results of active filter operation using the synchronous detection method show that it is effective in eliminating line current harmonics and compensating the reactive current component. The merits of the proposed method are its capability to operate under an unbalanced three-phase system by per-phase calculation, to avoid conversion error by forced waveform calculation, to balance the unbalanced load and to accomplish a good performance with a very simple implementation.     

三相四线制有源电力滤波器无差拍控制策略研究

首先对三相四线制有源电力滤波器的四桥臂主电路拓扑结构进行了电路分析。基于此,提出一种能适用于三相四线制有源电力滤波器的无差拍控制方法。最后用MATLAB对无差拍的控制策略在三相四线制有源电力滤波器中的应用进行了仿真实验。