并联型有源电力滤波器电网电压前馈控制技术研究

本文在分析有源滤波器基本原理的基础上建立了并联型有源滤波器的数学模型。针对电网电压波动对有源滤波器工作性能的影响进行了具体的分析,并提出了利用电网电压前馈的控制方式来有效地抑制电网电压波动对APF的影响。最后运用MATLAB对此方法进行了仿真验证。     

有源电力滤波器控制方法的再认识

本文研究有源电力滤波器的控制方法。首先对比研究了串联型和并联型有源电力滤波器的常见控制方法。然后提出一种将并联型有源电力滤波器控制为电压源的控制方法，称为电压模式控制。之后，与传统的电流模式控制方法进行了比较，发现电流模式控制是电压模式控制的一种特例，直接控制变流器的输出电压更一般。进一步提出并联型有源电力滤波器控制方法的统一描述，分析了控制方法有效的必要条件，并系统化地推导出几种新型控制方法。仿真和实验证明了新控制方法的有效性。     

基于改进滞环电流控制的有源电力滤波器

以往的电流滞环控制方式受所控制电流大小的影响较大,产生PWM的脉冲频率不固定会造成开关损耗和开关噪声较大,故需对电流滞环控制方案进行改进.此处在电流传感器检测出电流后加入一个幅值限制环节,能有效解决由异常电流波动引起的控制效果变差的问题,并且在PWM脉冲产生环节之前加入一个固定频率发生器环节,对PWM系列的频率进行控制.Matlab仿真及实验结果证明了该方法的可行性及有效性.     

有源电力滤波器的前馈解耦控制策略研究

目前流行的预测控制算法存在计算量大、对系统参数依赖性大、未考虑三相电路耦合关系等问题.基于此,本文提出了一种新型的前馈解耦算法,该算法通过电流环的两个PI控制器对指令电流进行跟踪,通过电压环的PI控制器对直流侧电压进行稳定,电流环的输出结果作为SVPWM的参考电压对逆变器进行控制.方法控制简单,便于工程实现,很好的解决了预测控制所存在的问题.基于DSP的实验证明了其可行性.     

有源电力滤波器的研究

本文介绍一种新颖的有源电力滤波器,由它提供的补偿电流可以有效地消除负载中的谐波电流,提高电网的功率因数,即使在电路参数变化时,也能自动地产生相应的补偿电流。     

一种带电压前馈的适用于独立小电网系统的有源电力滤波器控制策略

独立小电网中电压波动比较剧烈,用于大电网系统的传统有源电力滤波器在独立小电网工况下不能很好地工作.针对这种情况,本文分析了电压波动对有源电力滤波器的影响,并提出了带电压前馈的有源电力滤波器控制策略,通过电压前馈环节的引入彻底地消除了电压波动对有源电力滤波器的影响.最后通过实验验证了带电压前馈的有源电力滤波器具有较好的静态补偿效果,且对电网电压波动不敏感,完全可以应用于电压波动比较剧烈的独立小电网系统.     

基于递推积分PI的混合型有源电力滤波器电流控制

在采用混合型有源电力滤波器消除谐波时，由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因数的影响，滤波效果不够理想，针对被控量是以20ms为周期的电流，文中提出了应用于混合型有源滤波器的递推积分PI控制算法，并且引入了参考电流模糊加权前馈控制。该控制方法有效地提高系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性，并且具有计算量小、容易工程实现的特点，实验结果证明了所提出的控制方法的可行性。所提出的递推积分H控制算法还可以对周期性的被控量实现无静差控制，如交流电机的闭环控制。     

有源电力滤波器电容电压启动控制研究

针对有源电力滤波器(APF)投入电网启动时的冲击电流、电压问题,在已有的直流侧电容电压控制方法基础上,提出一种改进型多比例积分(PI)控制器的控制策略进行软启动,使电容电压从零到电容电压期望值的上升率、超调量得到有效控制。在Matlab/Simulink中进行仿真验证,并在60 kVA实验样机中进行实验,结果证明了该方法的正确性和可行性。     

有源电力滤波器并网技术的研究

针对有源电力滤波器并网中可能出现的稳定时间长、电流冲击大以及直流侧的电压波动大等问题,首先设计了并联混合有源电力滤波器(shunt hybrid active power filter,SHAPF)装置,然后在Matlab7.1 Simulink6.3中进行了仿真,并对并网时电源电流、变换器输出的补偿电流和直流侧电容电压波形进行了观察,确认问题存在的同时对电流冲击、电压波动产生的原因进行了分析,提出采用在电压过零时合上开关、在无源滤波器与电网之间串联1个电阻以及采用电流递增的方法解决问题,最后通过仿真验证了方法的正确性,电流冲击及电压波动都能得到较好的抑制。     

三相三线有源电力滤波器电流跟踪性能最优化控制

该文分析并建立了三相三线制有源电力滤波器的电流控制回路时域数学模型，克服了一些现有模型及处理中忽略电源电压的影响；提出了基于虚拟浮地的分析方法，简化了三相电压不对称情况下的分析；提出了基于期望电压的预测方法，其预测精度比基于指令电流的同次多项式预测精度要高，从而可以提高补偿电流的电流跟踪精度；提出了基于优化目标函数最小化的优化控制方法，并求解得出了预测控制方程的最优可行解。对该控制策略下有源电力滤波器的控制性能进行了分析。该文方法可以明显地减少开关次数，提高直流侧电压的利用率和电流跟踪能力，并且该文方法无需复杂的坐标变换，具有计算简单易于编程的特点，同时给出了基于该控制方法的有源电力滤波器的仿真和实验结果，结果证明了该控制方法的正确性和有效性。     

适用于小容量独立电源系统的APF控制策略

针对小容量独立电源系统电源受负载影响比较大的特点,提出了一种有源电力滤波器(Active Power Filters, APF)的电流基准产生方法,并对APF直流侧稳压问题进行了详细的分析,推导了传递函数,得到了数学模型.对采用本文提出的电流控制策略的APF进行了仿真研究并制作了实验样机,通过仿真和实验验证了该控制策略应用于小容量独立电源系统APF的正确性和可行性,实验结果同时证明了采用该控制策略后APF具有良好的动态和稳态性能.     

基于电流环复合控制的有源电力滤波器

针对有源电力滤波器电流环单纯数字PI控制补偿性能有限.提出基于数字PI控制和数字重复控制的复合控制系统.将PI控制器和重复控制器并联在控制系统电流环的前向通道,共同对系统的输出产生影响.利用数字PI控制改善系统的动态特性,利用重复控制改善系统的稳态跟踪性能.提出电流环PI控制器、重复控制器和复合控制系统的结构,并在同步旋转坐标系下,对其进行控制性能分析,详细推导和分析复合控制系统中重复控制器的设计方法、补偿性能及稳定性.进行三相并联型有源电力滤波器的研制和试验研究,结果证明该控制器在稳态运行时能将电网电流的THD值从30%降到3%,而其动态性能尽管有低通滤波器的影响也仅有半个基波周期(10ms)的延时.理论分析、仿真结果和试验结果均证明所提出的基于数字PI控制和数字重复控制的三相并联型有源电力滤波器复合控制可以兼顾系统动态特性和稳态特性.     

并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制

简要介绍了并联有源滤波器的原理其普通滞环电流控制的特点，针对普通滞环电流控制方法的不足，提出并详细分析了一种最优电压滞环电流控制新方法，该方法的显著特点是通过识别参考电压矢量知电流误差矢量的区域控制滤波器的输出，避免了复杂计算和逆变器不必要的开关，并且快速，准确，从而改善了有源滤波器的性能。     

有源滤波器电流控制新方法

本文提出了一种基于最优电压空间矢量的有源滤波器滞环电流控制方法。该方法的特点是以相间电流误差而非相电流误差作为控制对象,因此可用三个滞环比较器构成参考电压矢量所在区别判别器,在此基础上应用最优电压矢量实行滞环电流控制。在同样的控制精度下,该方法可有效地降低开关频率,减小有源滤波器开关损耗。计算机仿真结果验证了这一方法的有效性。     

并联有源电力滤波器空间矢量电流控制新方法

基于电压空间矢量分析原理,提出一种适用于并联型有源电力滤波器的电流控制方法。揭示了参考电流优化跟踪策略,该策略能保证在单个开关周期内,使误差电流矢量的幅值以最快的速度逼近于零,从而实现参考电流的快速跟踪。基于参考电流优化跟踪策略,在充分考虑逆变器的实际电压输出能力的情况下,对逆变器输出电压矢量进行精确计算,并通过在单位开关周期内输出多个基本电压矢量的方法合成该矢量,以保证误差电流微分矢量同时具有最优方向和最大幅值,从而在快速跟踪指令电流的同时,不会造成逆变器不可控,提高控制系统的快速性和可靠性。实验结果验证了所提方法的有效性。     

单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

针对单调谐并联混合有源电力滤波器的补偿精确度受控制系统带宽严重制约的问题,提出一种同时反馈电网电流和五次谐波电流的双闭环控制策略,并对其直流侧稳压控制器进行详细的分析和设计.根据单调谐并联混合有源滤波器的电路拓扑结构,推导系统在旋转坐标系下的小信号模型及其传递函数,分别设计电网电流控制器,五次谐波电流控制器和电压环控制器.对采用所提出的控制策略的有源滤波器进行仿真研究并制作实验样机.仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精确度和动态响应速度,易于数字实现,且由于只需要检测两路电网电流,节省了装置成本.     

并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究

有源电力滤波器(active power filter,APF)是一种动态抑制谐波和无功的电力电子装置,以并联型有源电力滤波器为研究对象,从APF补偿电流的控制和直流侧电容电压角度出发,分析了电源电流控制方式,实现补偿电流的检测及双闭环反馈控制,提高系统的补偿精确度和动态响应性能。另外,直流侧电压的指令值都是根据电网电压的工作范围、APF的直流侧电容、额定输出电流、PWM逆变器输出侧电感、电流电压调节器以及调制策略等参数设计的,在考虑直流侧电压与APF功率损耗和补偿性能关系的基础上,提出了采用下垂调节器设计逆变器直流侧电压的控制参考值,使其兼顾APF的功率损耗及补偿性能综合平衡的优点。仿真结果验证了该APF控制系统的正确性和有效性。     

基于电压空间矢量的有源滤波器滞环电流控制仿真分析

分析有源电力滤波器的基本原理,为了验证有源电力滤波器基于电压空间矢量滞环电流控制方法的正确性,并加深对其控制规律的认识和理解,本文用MATLAB/SIMULINK对有源电力滤波器进行了动态仿真研究.仿真结果表明,改进的电流控制方法能有效地滤除负载中的绝大部分谐波,提高了有源电力滤波器的综合性能.