煤矿高压大容量并联有源电力滤波器研究

针对煤矿系统中严重的谐波及无功治理问题,提出了适用于高电压大容量场合的有源电力滤波器。介绍了并联有源电力滤波器的基本原理,采用混合级联的方式,解决了有源电力滤波器中电力电子器件耐压值不够等缺点。采用重复控制加PI控制的电流跟踪策略,基本实现有源电力滤波器对指令电流的无差跟踪。在MATLAB中仿真验证了该拓扑及控制策略的可行性,在低压实验中验证了该方案的可行性。     

煤矿实用混合有源电力滤波装置的设计

针对大型供配电站需要在滤除谐波的同时进行无功补偿的工程要求,提出了一套较为实用的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构。以某煤矿110kV变电站主变压器低压侧10kV配电网的谐波治理及无功补偿为对象,介绍了滤波器无源和有源部分的设计过程。实际运行结果表明,能满足现场的需要。     

有源电力滤波器重复控制方法的改进研究

变频器、整流器等各种非线性电力电子器在煤矿供电系统中广泛使用,导致电网谐波问题日益突出。在电力系统中安装有源电力滤波器等装置可以地抑制谐波进而改善电网电压电流畸变情况。由于煤矿系统电网有其自身独特的复杂情况,对有源电力滤波器的稳态性能和动态性能有很高的要求。为了兼顾有源电力滤波器的动态性和稳态性,针对有源电力滤波器控制部分采用改进重复控制和PI控制并联的方式增强补偿效果。在传统重复控制器中引入无差拍控制,利用无差拍控制的超前计算误差的特性提高重复控制器的响应精度,仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于无功功率理论的有源电力滤波器仿真研究

通过对有源电力滤波器的研究,提出了一种基于瞬时无功功率理论的电流检测和电流滞环控制的有源电力滤波器设计方法。通过仿真验证,证明当电源电压非平衡时,不产生检测误差,可以大大降低谐波对电网造成的危害。     

有源电力滤波器电流控制策略的研究

分析了并联型有源电力滤波器的补偿原理,介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法,采用了基于电压空间矢量脉宽调制的SVPWM控制策略,并利用电流交叉解耦和电网电压前馈控制消除耦合电流和电网电压扰动影响。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建仿真模型并调试仿真,仿真结果证明了所使用方法的可行性和有效性。     

基于LCL滤波的三电平滤波器在煤矿电网的应用

针对煤矿提升机供电网络的这一问题,文章采用一种基于LCL滤波的有源滤波器(APF)来达到降低煤矿电网谐波的目的。该滤波器主回路采用NPC型三电平拓扑结构,通过电容电流反馈的有源阻尼方法实现对LCL滤波器的稳定性控制问题。对于有源滤波器(APF)的电流跟踪控制问题,采用基于重复原理的复合控制方法,将比例控制与重复控制结合在一起,有效的解决了传统PI控制的不足,且原理简单,易于工程实现。最后通过Matlab对所设计的LCL滤波器与电流跟踪控制方法进行仿真验证,并通过实验平台对其进行了实验验证。     

煤矿井下电网有源电力滤波器接入位置和容量研究

针对煤矿井下电网谐波污染严重的问题,提出了一种确定井下电网有源电力滤波器接入位置和容量的计算方法,该方法不仅可以抑制煤矿井下电网的谐波污染,还可以有效的降低谐波治理的投资成本。在该方法中,建立了基于瞬时无功功率的离散化APF时域模型以及基于固定成本和容量成本的优化模型,使用了粒子群优化算法对优化模型进行了求解,保证了所得最优解更加符合工程实际。通过仿真对有源电力滤波器接入位置和容量的计算方法进行了验证,结果证明了其正确性。     

低压配电室电网谐波分析及治理

随着电力电子技术的发展和广泛应用,供电系统中增加了大量的非线性负载,引起了电网电流、电压波形的畸变,高次谐波显著增加,成为电网中的"公害".结合实际对低压配电室谐波电压、电流及分布进行了实测,提出了采用动态混合有源滤波器进行改造的方案,并给出了具体的计算.     

组合式多电平有源电力滤波器的研究

有源电力滤波器(APF)能同时兼顾谐波与无功补偿,目前已成为是改善系统品质的一种有效手段。针对大容量矿用电力滤波器以及均压问题,提出了一种新的组合式多电平拓扑结构,即在级联H桥拓扑结构的基础上每相再串联一个半桥逆变单元,且各相半桥部分共用一个电容。该拓扑结构通过H桥级联部分既可实现高压大功率逆变,解决了APF的容量问题,又通过各相半桥部分共用一个电容可促进三相电容电压均衡,解决了APF均压问题。仿真实验验证了该方案的正确性与有效性。     

基于虚拟磁链的新型有源滤波器控制策略研究

针对电力电子器件等非线性负载使用中导致电力系统中谐波污染严重、电压波动及不平衡电压电流畸变过大问题,采用虚拟电网磁链定向原理将对矢量角的观测转化为对于磁链的观测,采用有源滤波器交流侧电压积分估算电网磁链,避免了锁相环的使用,对电网干扰有良好抑制作用。通过仿真和实验,验证了虚拟磁链定向电压前馈电流解耦控制有源滤波器及虚拟磁链直接功率控制有源滤波器具有良好的跟踪性能,实现了无锁相环控制,动态性能良好。     

Research on hybrid power filter of 6 kV power grid in coal mine

Studied the harmonic control of the 6 kV power grid in a coal mine substation. Taking harmonic suppression and reactive power compensation into account, and complying with the economic and efficient technical line of the smart grid, a new hybrid active filter was proposed and applied to the power grid in the coal mine with the advantages such as large capacity, low cost and low loss. In order to improve detection speed and reduce the succeeding errors to improve the filtering performance of the active power filter, the DFT (Discrete Fourier Transform) sliding window algorithm based on coordinate transformation and improved hysteresis control method was proposed. The Matlab simulation results show that the hybrid active filter is satisfactory, can improve the grid power factor and can meet the requirements of improving the power quality in the coal mine.     

一种新型并联混合型有源电力滤波器

通过分析传统的电压源型并联混合型有源电力滤波器的缺点,提出一种新型的电流源型并联混合型有源电力滤波器,在分析其滤波原理的基础上,讨论了该新型的电流源型并联混合型有源电力滤波器的容量、全数字化控制系统及其滤波效果.理论分析及实验结果表明,该新型HAPF中的APF容量比传统HAPF中的APF容量明显减小,仅为补偿对象容量的1％左右,滤波效果良好,控制系统硬件设计简单,完全可以用于大功率非线性负载的谐波及无功补偿.     

基于LCL滤波的三电平有源滤波器研制 基于LCL滤波的三电平有源滤波器研制

永城煤矿部分矿井提升机系统采用直流电动机调速设备,产生谐波,污染电网。针对这一问题,本研究研制了一套基于LCL滤波的三电平有源滤波器以降低系统谐波。该装置采用二极管箝位型三电平拓扑结构,通过电容电流反馈的有源阻尼方法进行谐振抑制,并且将智能化粒子群算法应用于LCL滤波器参数设计。本研究所采用理论及方法,经仿真验证证明其正确可行,可以有效降低系统谐波。通过样机实验结果证明,所研制的有源滤波器可以有效补偿直流提升系统产生的谐波,将电网谐波含量控制在5%以内,满足国家标准。     

矿井提升机用串联谐振有源电力滤波器PWM控制策略研究

针对矿井大功率直流拖动系统的谐波抑制问题,采用一种新型PWM变流器的拓扑结构,即直流侧混合型贮能且串联谐振工作方式,构成了无源+有源的新型并联型有源滤波器的结构形式。对无源+有源的新型有源滤波器进行PWM控制策略的研究,推导出基于傅里叶变换的谐波控制策略,用于对三相电力系统的5、7、11、13次谐波进行补偿。用TMS320F240 DSP实现提出的控制策略,在实验室搭构试验样机进行实验研究。研究表明,系统的5、7、11、13次谐波得到了很好的抑制,网侧电流的THD从264%减小到12.8%,谐波总畸变率有明显降低,从而验证了控制策略及其实现的有效性。     

煤矿电网谐波分析与治理研究

首先分析了某矿现代化改造后各设备所引起的电网谐波现象和谐波对矿井安全的危害。其次,在此基础上设计了采用三相并联型有源电力滤波器实现谐波治理和无功补偿的控制方案,并对该滤波器进行了数学建模。最后以该矿副井提升机作为非线性负载对象,对该控制模型进行了仿真。仿真结果表明,该控制方案可行,系统具有良好的动静态性能。     

基于D-STATCOM的煤矿供电系统功率平衡控制方法

为了解决煤矿供电系统三相不对称运行问题,提出了一种基于D-STATCOM瞬时功率平衡补偿的控制策略。给出了D-STATCOM系统接线图,分析了电网功率不对称对D-STATCOM控制特性的影响。提出了一种单相P-Q功率解耦控制方法,实现电网有功功率和无功功率的独立控制。在此基础上提出了一种零序能量转换为有功功率补偿的机制,给出了一种三相功率平衡的控制方法。Matlab/Simulink仿真结果表明,电网功率不对称运行时,D-STATCOM不但能够独立控制无功功率功率,还可以平衡三相有功电流。     

一种新型矿用有源电力滤波器的设计

针对近年来大量的电力电子器件在煤矿应用,使煤矿供电系统遭受不同程度的电力污染,出现电能质量明显下降、配电线路电能质量差、功率因数低等情况,设计了新型的矿用有源电力滤波器。重点分析了矿用有源电力滤波器的工作原理,给出了设计方法。该滤波器经仿真,效果良好。     

有源电力滤波器的谐波抑制技术在煤矿供电系统中的应用

由于非线性信息化设备在煤矿企业建筑供电系统中的大量应用,使得电网电能质量下降,将产生很大的安全隐患。文章对煤矿供电系统中的谐波产生和危害做了简单的介绍,并详细阐述了利用有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的原理和方法,同时利用MATLAB进行了仿真。