针对大功率非线性负载的有源滤波器

采用现有有源滤波器对大功率非线性负载进行谐波滤除时，要求逆变器同时具有很大的容量和较高的开关频率，这必然增加逆变器的技术难度和成本，限制了有源滤波器在大功率场合的应用，作者针对这一问题提出一种新型并联混合型有源滤波器，根据非线性负载产生的主要谐波分量设计逆变器以减小逆变器电流容量，同时逆变器输出电压频率较低，逆变器开关频率可相应降低，逆变器与无源滤波器电感并联，当逆变器发生故障时，无源滤波器仍能正常工作，由于并联滤波电感的分流作用，逆变器电流减小。此外，还提出一种以ip-iq法为基础的单次谐波电波检测方法，Matlab仿真结果表明，并联混合型有源滤波器滤波效果与现有并联混合型有源滤波器的滤波效果接近，但其中逆变器电流减少50％。     

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.     

谐波抑制与滤波器的应用

随着大功率非线性负载的广泛应用,电网的谐波污染问题日益严重,谐波治理已成为现代电力系统中的一个重大课题.介绍了谐波抑制和无功补偿的方法,以及无源滤波器和有源滤波器的工作原理,全面分析了各种有源滤波器的结构特点与应用,提出了优选方案.     

有源电力滤波器（APF）滤波特性仿真结果的研究

在电力系统三相负荷不对称、控制器参数不精确及系统负荷突然变动的条件下,对有源电力滤波器的滤波效果进行了仿真研究。采用一阶预测算法计算出逆变器的理想输出电压,对逆变器条桥臂上的开关元件采用提出的新型脉宽调制（ＰＷＭ）控制。结果表明：有源电力滤波器对严重畸变的电源电流具有良好的补偿;当滤波器光流侧的电感与参与滤波器理想输出电压计算的电感稍有不同时,滤波器仍有较好的补偿效果,补偿后的系统电流总畸变率小;     

有源电力滤波器非线性控制策略研究与实现

电压型有源滤波器的数学模型呈现非线性特性,采用带有电流预测的无源控制算法对有源滤波的变流器进行控制,可使其具备优良的动、静态特性.建立了并网逆变器欧拉-拉格朗日(Euler La-grange,EL)数学模型,证明了电压型有源滤波器的逆变器是严格无源的,因逆变器具有无源性,所以可以控制能量在逆变器中的重新分布,控制器对吸收有功电流和输出无功电流分别进行控制,使系统能精确控制直流端电压以及快速精确跟踪负载的谐波电流、基波无功电流;然后采用计算机仿真和样机试验来进一步验证该算法的正确性,结果表明所研究的非线性控制策略可使有源滤波器具有明显的补偿效果.     

有源电力滤波器(APF)滤波特性仿真结果的研究

在电力系统三相负荷不对称、控制器参数不精确及系统负荷突然变动的条件下,对有源电力滤波器的滤波效果进行了仿真研究．采用一阶预测算法计算出逆变器的理想输出电压,对逆变器各桥臂上的开关元件采用提出的新型脉宽调制（ Ｐ Ｗ Ｍ） 控制．结果表明：有源电力滤波器对严重畸变的电源电流具有良好的补偿;当滤波器交流侧的电感与参与滤波器理想输出电压计算的电感稍有不同时,滤波器仍有较好的补偿效果,补偿后的系统电流总畸变率小;对电力系统中的波动,快速变化的负荷,有源电力滤波器能够进行动态补偿     

载波移相双重化技术的有源电力滤波器研究

介绍了一种150 kVA并联型有源电力滤波器的研制,包括双重化的主电路结构和载波移相的PWM方法,三相软件锁相环技术、直流侧电压稳压控制策略、直流侧电压的低通滤波器设计、APF的谐波提取及其控制策略等,最后给出了采用二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明:双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。它能在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,以及可以减少系统输出的高次谐波含量。     

考虑负载效应的逆变器输出滤波器的优化设计

对逆变器驱动感应电机时的负面效应进行了分析,提出了一种考虑负载效应的逆变器输出滤波器优化设计方法.优化结果既能满足对滤波器幅频特性的要求,同时又能提高滤波器的负载应变能力.所设计的滤波器可以有效地减少逆变器输出PWM波形对电机轴承和定子绝缘材料的损坏.在逆变器输出滤波器研究平台上,对Rockwen公司1336plusⅡ逆变器驱动5 kW感应电机系统进行了实验研究和仿真分析,结果表明方法可以有效提高滤波性能.     

并联有源电力滤波器的仿真研究

由于非线性负荷造成电网电能质量下降,各种调节控制补偿装置大量涌现,其中新型动态实时补偿装置并联有源电力滤波器(SAPF),具有优越的补偿性能.利用MATLAB的动态仿真软件SIMULINK模拟SAPF补偿负载产生谐波及无功电流.建立SAPF的仿真模型采用了传递函数法、IGBT三相桥式逆变器法,两种方法都能产生跟踪指令电流信号的补偿电流.分别阐述组建两种仿真模型的方法,并进行比较,指出传递函数法建立的SAPF仿真模型产生的补偿电流为计算量,而IGBT三相桥式逆变器法建立的模型能产生注入模拟电网的补偿电流,因此它更具适用性和研究价值.     

基于PSCAD/EMTDC的混合有源电力滤波器研究

要：阐述了一种含基波串联谐振电路,减小逆变器输出容量的混合有源滤波器工作原理．采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法检测谐波电流,并运用电流跟踪控制的三角载波法控制有源逆变器．在PSCAD／EMTDC下建立混合有源滤波器模型,通过仿真分析可知谐波治理和补偿达到了理想效果．     

注入式混合型有源电力滤波器的研究

根据配电网10kV高压侧对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,提出注入式混合型有源电力滤波器拓扑结构（IHAPF）,详细阐述了IHAPF的谐波抑制特性．同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,介绍了IHAPF的设计方法和软硬件构成,并从项目成本和治理效果两方面分析了IHAPF的应用优势．     

电力系统谐波抑制及谐波电能利用

对于电网中的谐波抑制方法是无源滤波器和有源滤波器。无源滤波器根据交流电路串、并联谐振的原理,使高频成分流到地线而消除对电源的污染。有源滤波器采用补偿谐波电流的方式消除非线性负载对电源的污染。上述方式是以牺牲谐波电能为代价达到谐波抑制的目的。文章以无源滤波器滤波为例,提出使用多抽头变压器提取谐波电能的方法。经过实际测试,证明所提出的方法简便,可行性高,节能效果明显。     

单相有源滤波器的设计与实验

为了消除由电力电子装置产生的谐波,提出了一种基于有功能量平衡控制的单相有源滤波器的设计方法．该方法不需要应用传统的检测方法,只需对电源电流和滤波器直流侧电压进行采样控制即可实现谐波补偿．对方案的双闭环控制系统进行了校正分析,应用Saber仿真软件对该方案进行了验证,并设计了实验样机．仿真与实验结果表明该方法可将谐波畸变率控制在10％以内．     

基于最小补偿电流算法的有源电力滤波器

在分析一种用于检测谐波和无功电流的最小补偿电流控制算法的基础上，提出一种有源电力滤波器的设计方法．该方法在同一个闭环中对谐波和无功电流进行计算并产生相应的补偿电流．与目前的控制算法相比．采用最小补偿电流算法设计的有源电力滤波器具有更简单的结构、更高的精度和更好的补偿性能．仿真结果证明了该控制算法和电路结构的有效性．     

混合型谐波电流补偿系统的原理及特性

分析了一种新型混合型谐波电流补偿系统的原理,它由小容量的串联有源滤波器和并联无源滤波器组成。文中阐述了该系统的结构和谐波补偿原理,并对基于ｄｑｏ坐标系下的谐波电流检测及控制方法进行了研究。理论分析和仿真结果表明,该系统能显著提高无源滤波器的滤波性能,还可抑制无源滤波器与系统之间可能发生的串、并联谐振。     

一种新型控制方法在串联型有源电力滤波器中的应用

提出了一种新型控制方法,该方法不是通过繁琐计算直接求取谐波电压补偿信号,而是借助于实时跟踪和修正系统电流,以间接方式来获取电压补偿信号,简单易行.并利用Matlab软件对该方法在串联型有源电力滤波器中的应用进行了仿真研究.结果表明,采用此方法可以获得良好的补偿特性.     

节能及电能质量综合治理装置的研制

晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿装置(SVC)被普遍应用于电力系统中,其具有反应时间快,分相、连续调节无功、节能等优点,但其本身也是一个谐波电流源。本文提出了高压混合型电力滤波器(TCR+FC+APF)的拓扑结构,在国内是首次采用。它创新地改进了传统的TCR型SVC补偿系统,不仅能够连续补偿系统无功功率、不平衡等问题,还能滤除由TCR本身与负载产生的谐波电流,提高系统的功率因数,减少系统的线损,提高变压器的出力,改善电能质量,同时也彻底避免了电容器与系统发生谐振的可能。装置投入运行后,大大减少了电容器开关动作次数。仿真、实验及挂网结果都表明该电能质量综合治理装置能够很好地解决变电站的无功补偿与谐波治理问题,达到节能目的。本文研究成果经国家电网公司评审作为第一批科技成果在全国范围内推广。     

单相混合型电力滤波器的研究

针对电气化铁道谐波特性以及无功综合治理要求,设计了一种新型的可以很好补偿由交一直流型电力机车供电系统所产生的无功功率以及谐波电流的单相混合型滤波器（HAPF）,由有源电力滤波器（APF）和无源滤波器（PF）共同组成。通过对此混合滤波器谐波的有关补偿原理研究,制定了一个通过反馈来实现的控制策略。并且基于MATLAB的SIMULINK环境,进行了仿真模型构建,其结果显示此策略有效,HAPF能够很好地改进电气化铁道系统的无功以及谐波。     

基于FPGA的三相四线制APF数字低通滤波仿真

针对三相四线制APF谐波检测中低通滤波器影响检测精度和补偿效果的问题,分析了数字低通滤波器的类型、阶数、截止频率,采样频率对APF谐波检测效果的影响,选定二阶巴特沃思数字低通滤波器。提出将FPGA用于处理谐波检测,通过改进瞬时无功功率理论的I p-Iq谐波检测方法和合适的低通滤波器配置,解决电网负载不平衡问题。仿真结果表明：采用此方法,时延仅为200ns,对基波没有影响。