有源电力滤波的拓扑结构与检测控制策略

各类大功率非线性、时变性负荷的广泛应用,使电网的谐波污染问题日益严重,电能的质量受到很大的影响,而且注入电网中谐波的性质不尽相同,为了对谐波源采取有效的抑制措施,降低造价、减少损耗、提高补偿效果,针对APF拓扑结构和检测控制策略等关键技术的工程应用特性进行了研究分析,提出了优选方案.     

并联型有源电力滤波器的故障仿真及过流保护

针对并联型有源电力滤波器在电网运行中的安全保护要求,采用电力系统仿真软件EMTDC／PSCAD,建立了并联型有源电力滤波器在电力系统运行中的时域仿真模型,并对有源电力滤波器在系统发生各种短路故障情况下的动态运行特性进行了仿真研究,对系统短路故障情况下APF的暂态进行了机理分析．针对APF的过流故障提出了一种限流保护方案,当APF发生过流期间,通过切脉冲将APF电流限制在允许范围内,并使APF在其能力范围内继续起到补偿的作用,并通过仿真研究验证了该保护方案的有效性．     

一种新型单相并联型有源电力滤波器实现方法的研究

提出了一种能在单相并联型有源电力滤波器（Active Power Filters, APF）中使用单闭环控制策略的实现方法.该实现方法通过构造与网侧电压、电流正交的虚拟电压、电流分量后,采用单相PQ理论推导出了单相并联型APF在理想情况下补偿电流指令的表达式.在此基础上,本文通过功率预测算法求取了用于稳定APF直流侧电压而必须从电网吸收的有功功率表达式,进而获得实际工作状态下补偿电流指令.功率预测算法的使用可使本文提出的实现方法能取消常规方法中必须具备的电压调节环节而仅采用单闭环控制策略来对APF进行控制,因而具有控制参数设定简单、系统的动态响应快和鲁棒性强等特性.文中还以实际中使用最为广泛的一种单相并联型APF的电路为例,研究了APF在启动、正常运行和负载突变状况下的动态响应过程.仿真和实验结果验证了本文提出的实现方法的有效性.     

基于三电平的有源电力滤波器研究与仿真

为了抑制电力系统的有害谐波,对三电平的有源电力滤波器(APF)进行了研究并做了相应的仿真。首先阐述了谐波的危害以及抑制谐波的必要性,介绍了APF的基本工作原理,采用瞬时无功功率理论检测谐波。详细阐述了APF中三电平主电路的拓扑结构,研究了基于三电平的SVPWM控制算法,对主电路中的主要参数进行了选择,并且在MATLAB中建立了仿真模型,完成了对APF的总体研究与仿真。结果证明,该设计对谐波具有较好的补偿效果。     

并联型有源电力滤波器的参数计算及仿真

提高电能质量的方法有很多,有源电力滤波器（APF）由于能够对谐波和无功电流进行快速、准确地补偿而被公认为消除电网污染、提高电能质量的有效方法。本文根据主电路拓扑结构,对相应的参数进行了计算,并结合MATLAB仿真软件对各参数进行了优化选择,最后根据文中的各个参数利用MATLAB仿真软件对APF进行了仿真。仿真结果表明,APF很好地实现了对负载输入电流的控制。     

基于3H桥APF的分频分相与电流扩容控制及仿真研究

3H桥APF(Active Power Filter)是低压领域有源电力滤波方案的一种衍变结构,本文利用3H桥型APF在物理意义上的独立,提出了3H桥APF的分频分相控制实现对三相之间不同幅值的无功、不同频率不同幅值不同相位的谐波进行独立补偿;对既定容量的装置提出采用组选择开关实现电流扩容控制.本文仿真证明了相关理论的的正确性和可行性.     

基于模糊推理和李亚普诺夫理论的有源电力滤波器控制

针对负载和参数变化带来有源电力滤波器(active power filter,APF)精确数学模型难以获得和系统稳定性问题,在APF的直流电压控制中引入模糊比例积分(proportional-integral,PI)控制器,在电流控制中引入基于李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论的控制方法,保证了APF的控制精度和稳定性。模糊PI控制器通过模糊化、模糊推理和解模糊,根据直流电压误差和误差的变化率对控制参数进行在线调整。通过Matlab/Simulink分别对4种控制方法进行对比实验,在负载和系统参数变化的情况下,提出的方法比使用PI和滞环控制方法的源电流谐波总畸变率(total harmonic distortion,THD)明显减少;在负载时变和系统参数变化的情况下,应用PI和滞环控制的APF运行不稳定,而应用作者提出的控制方法的APF运行稳定,源电流THD最低,电压超调最小。     

基于Matlab自动代码生成的APF研究

针对传统有源电力滤波器(APF)开发周期长、系统算法设计与硬件实现脱节的弊病,提出了基于Matlab自动代码生成的有源电力滤波器开发方法。将Matlab/RTW工具与Simulink相结合,在建立APF数学模型的基础上,采用PI控制加重复控制策略,搭建Simulink仿真模型,从Simulink模型自动生成代码,并自动建立可实时运行的程序。对比仿真与实验波形,验证了基于Matlab自动代码生成的APF开发方案的可行性与高效性。     

并联型APF谐波检测算法对直流侧电压影响

分析了基波提取法、谐波提取法两种谐波检测算法的原理。理论与仿真结果都表明:相较基波提取法,谐波提取法对APF的直流侧电压影响小,能避免APF与电网产生大的能量交换,具有更好的动态特性。     

基于基波参考信号的并联有源电力滤波器控制研究

有源电力滤波器（APF）被认为是抑制谐波最有效的设备之一,其补偿电流的检测和反馈控制环节是决定其工作特性的关键性环节,直接影响到APF的补偿精度和补偿速度.为提高补偿电流环节的精确性与快速性,以并联有源电力滤波器为研究对象,重点对其参考信号控制方式进行深入研究,指出传统的谐波参考信号控制方式的弊病,并在对APF工作机理深入研究的基础上提出一种不同于传统方式的新型控制信号生成方式——基波参考信号控制方式,最后通过仿真验证这种新型控制信号生成方式的有效性和先进性.