大功率混合型有源电力滤波器(二)——装置研制

对新型有源电力滤波器有源和无源部分的参数设计进行了研究,形成了一套混合型大容量有源滤波器的参数设计方法.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,从项目成本和治理效果两方面具体分析了HHAPF的应用优势,并详细介绍了装置的软硬件构成.该套设计方法对其他HAPF的研究与应用还可起到一定的指导和借鉴作用.     

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.     

基于配网的无功和谐波综合补偿装置的设计仿真和应用研究

针对电力系统配网对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,笔者结合江西某铜箔厂大型整流负荷谐波抑制和无功补偿的工程实例,通过比较分析,提出以串联谐振注入式有源滤波器为基础的无功和谐波综合补偿方案,应用于中高压系统的负荷补偿中,同时介绍了其参数设计方法并进行了仿真研究和实际应用,其软硬设计思路和一些工程经验还可推广到其它结构的并联补偿装置的设计和应用中,为推进新型大功率的电能质量治理设备的实用化进程提供有益的参考和借鉴。     

并联混合型有源电力滤波器的系统参数设计及应用研究

根据大容量谐波抑制兼无功功率补偿的要求，从达到滤波效果和经济成本最小两个方面考虑，该文提出了一种并联混合型注入式有源电力滤波器（Hybrid Active Power Filter, HAPF）结构，并对该新型有源电力滤波器有源和无源部分的参数设计进行了研究，形成了一套混合型大容量有源滤波器的参数设计方法。以该方法设计的HAPF在某冶炼厂谐波治理工程中得以应用，体现出较好的滤波效果和优良的性价比，具有良好的工程推广应用前景。由于目前国内有源滤波器的工程应用实例极少，因此该套设计方法对其它HAPF的研究与应用还可起到一定的指导和借鉴作用。     

新型大功率并联混合注入式有源滤波器的研究与应用

为满足变电站和厂矿企业配电网大功率谐波抑制和无功补偿综合治理的要求,设计了一种新型的并联混合注入式有源电力滤波器,在无源部分治理特征谐波和补偿大容量无功的同时,有源部分还可以动态抑制其余各次谐波.并联混合注入式结构的采用,不仅能降低有源部分的容量,减少滤波装置的初期投资,也更加适应工程实践.本文详细分析了该系统的工作原理,采用了一种基于滑窗迭代的谐波检测方法和一种基于递推积分的三重滑模变结构控制策略,提高了系统的响应速度和控制精度.在某220kV变电站挂网运行的结果表明这种新型的大功率并联混合注入式有源电力滤波器具有可靠性高、治理效果明显、性价比高等优点,有着良好的工程推广价值.     

基于电容电流反馈的新型HAPF谐振抑制方法

针对有源电力滤波器和无功补偿电容器组成的混合型有源电力滤波器(HAPF)的系统谐振问题,提出了一种基于无功补偿电容器电流反馈的新型HAPF谐振抑制方法。该方法在传统有源电力滤波器电流控制的基础上,通过增加电容电流反馈控制环节,增强系统阻尼,抑制系统谐振。基于该方法,分别就谐波检测电流包含和不包含电容器电流2种情况,详细分析了在电网谐波电压和负载谐波电流2种谐波源激励作用下,系统发生串、并联谐振时的谐振抑制特性。理论分析和实验结果表明,该方法能够有效抑制系统串、并联谐振,提高系统稳定裕度,并对负载谐波电流具有理想的补偿效果。     

并联混合型有源电力滤波器谐振注入支路设计

注入支路作为并联混合型有源电力滤波器(HAPF)的重要组成部分,其参数设计合理与否对整套滤波装置的性能将产生较大的影响.以此为切入点,就目前探讨较少的串联谐振注入式并联HAPF谐振注入支路参数的设计进行研究,通过结合已有的工程经验,以结构原理分析为基础,从滤波性能和安全性能2个方面探讨谐振注入支路对装置整体性能的影响,提出以系统电网背景谐波分析为基础,结合装置其他部分的设计情况,以基波谐振支路补偿谐波分流最小为目标,以满足基波无功补偿需求和装置有源部分承受电压为约束条件,从无功容量、有效补偿输出能力和安全稳定性能3个方面进行该支路参数的综合优化设计.仿真实验对比和装置现场运行表明,该方法设计的注入支路参数能够保证整套装置更为安全高效的运行.     

注入式混合型有源滤波器研究

提供了一种大容量、低成本的注入式混合型有源滤波器以适用于高压系统同时进行谐波抑制和无功补偿,其中,利用大容量无源滤波器实现谐波抑制和无功补偿;采用有源滤波器改善系统滤波效果并阻尼无源滤波器与系统阻抗之间的串、并联谐振。讨论了采用检测电网电流的控制策略时,注入式混合型有源滤波器的工作原理,其基本思想是通过对有源部分进行适当控制来等效增大电网支路的谐波阻抗。从抑制电网阻抗与无源滤波器之间的串、并联谐振,改善无源滤波器的滤波效果以及提高整个系统的鲁棒性3个方面详尽分析了注入式混合型有源滤波器的稳态补偿特性。相关仿真结果及工程应用效果均证明了该混合型有源滤波器对于同时进行谐波抑制和无功补偿的可行性。     

一种大功率混合注入式有源电力滤波器的工程应用

针对大功率整流生产现场谐波治理的需要，设计了一种大功率混合注入式有源电力滤波器，分析了其拓扑结构和工作原理，讨论了该有源电力滤波器的谐波抑制能力与死区补偿方法，并提出了一种基于离散傅立叶变换的滑窗迭代算法，能实时有效地检测出谐波参考指令电流；为了实时准确地进行谐波电流跟踪控制，采用了一种基于PI型学习律的迭代学习控制算法，提高了系统的跟踪精度。现场运行情况表明该大功率混合注入式有源电力滤波器能有效满足大功率负载工况下电网谐波抑制和无功补偿综合治理的需要，具有很好的工程应用效果。由于目前国内大功率混合型有源电力滤波器的工程应用实例很少，因此该套系统的设计与实现经验还可以对其它有源滤波系统的工程应用起到一定的指导和借鉴作用。     

单独注入式有源电力滤波器的整体优化设计

针对有源滤波器造价较高,难以得到广泛应用的情况,在较为全面地考虑了单独注入式有源电力滤波器(HAPF)中无源部分和有源部分的容量匹配、滤波效果、无功补偿等因素基础上,通过基于模糊理论的多目标优化设计方法,降低了有源谐波补偿系统的投资,达到HAPF参数优化的效果。实例设计表明:与根据经验设计的参数相比,经优化设计的参数降低了HAPF系统的投资,提高了性价比,对系统工程应用有一定参考借鉴价值。     

一种基波串联谐振式混合型有源滤波器

提出一种基波串联谐振式混合型有源滤波器,利用大容量无源滤波器实现谐波抑制和无功补偿;采用有源滤波器改善系统滤波效果并阻尼无源滤波器与系统阻抗之间的串、并联谐振。在介绍该混合型有源滤波器的拓扑结构和主要特点的基础上,分析基于检测电网电流控制策略时的工作原理;研究谐波参考信号的产生及其跟踪控制算法;讨论基于DSP的数字化控制器实现问题。相关实验结果及工程应用效果均证明该基波串联谐振式混合型有源滤波器对于同时进行谐波抑制和无功补偿的可行性。     

HAPF-SVC混合型动态系统设计与实验研究

针对目前配电网对大功率谐波抑制及大容量无功补偿的迫切需求.提出了一种基于注入式混合有源电力滤波器和静止无功补偿器(HAPF-SVC)的混合犁动态补偿系统,该系统存实现大容量动态连续无功补偿的同时,能够对电网和负载及TCR产生的谐波进行动态治理..详细分析了该系统的拓扑结构和工作原理,着重介绍了控制系统的软硬件设计及其实现.实验结果表明,该混合型动态系统具备良好的谐波抑制和动态连续无功补偿能力.     

改进多通道注入式HAPF与TCR联合系统

针对多通道注入式混合有源电力滤波器(HAPF)无法动态补偿无功功率的问题,在对比两种不同结构多通道注入式HAPF的基础上,提出一种改进多通道注入式HAPF与晶闸管控制电抗器(TCR)联合运行系统,实现中高压配电网谐波与无功的综合动态治理.在提出的谐波电流分频控制方法中,采用改进的ip-iq算法对电网中的各次谐波进行分频检测,各次谐波电流在注入电网过程中产生的相角偏移可在相应的sin - cos函数表中进行校正,直流侧电压实时值与给定值的误差通过PI控制后送入有功通道经d-q变换转化为三相交流值后与谐波电流控制信号叠加形成最终的控制信号.仿真及实验结果证明了所提出的控制方法的有效性.     

一种混合有源电力滤波器的研究

提出了一种新型的混合有源电力滤波器。该滤波器采用了同时受电网侧 谐波电压和负载侧谐波电流控制的复合受控源方案和一种简单的串并联谐振的无源滤波器网 络。对该混合有源滤波器的控制电路、补偿特性和无源滤波器的设计的理论分析和仿真结果 表明,这种混合有源电力滤波器非常适用于一般电力电子装置的谐波抑制。     

基于粒子群优化算法的混合有源滤波器中无源滤波器的多目标优化设计

混合有源滤波器是非常有应用前景的滤波装置,但其综合性能受无源滤波器参数优化程度的影响很大。该文基于课题项目中谐波源的特点,针对已有优化设计方法的各种缺点,提出了基于改进粒子群优化算法的混合滤波装置中无源滤波器的多目标优化设计方法。通过将无源滤波器的无功补偿容量、初期投资及补偿后滤波效果作为优化目标,利用简便、有效的粒子群优化算法对其参数进行了优化设计,大大减少了人工的计算量,而且明显提高了算法的寻优速度。最后仿真及现场模拟实验表明,此优化设计无源滤波器的成本比经验设计方法有所降低,滤波效果有明显的提高。     

电动钻机动力系统的谐波治理

针对电动钻机动力系统非线性负载产生的谐波.分析了谐波对钻机井场电网的影响及其危害,提出了混合型有源电力滤波器(HAPF)方案,介绍了该系统的滤波原理、控制方法及对HAPF采用的复合控制策略.试验结果表明:HAPF对井场电网的谐波和无功具有较好的补偿效果,可有效提高井场电网功率因数,减少谐波电流,改善输出电流波形,且系统...     

380V/100A三相三线制混合型有源电力滤波器应用实例

介绍了三相三线制混合型有源电力滤波器在变频调速电动机谐波治理和无功补偿方面的运行情况。三相三线制混合型有源电力滤波器由RC高频吸收电路、LC单调谐无源滤波电路和IGBT三相全控有源滤波电路组成,具有有源单元容量小、直流侧电压低、谐波抑制率高、无功功率补偿可灵活调节和动态电压适应性强等特点。实现了混合型电力滤波器与电容器组并联挂网运行,使总谐波畸变率下降约50％,功率因数由0．65提高到0．9以上。     

混合有源电力滤波器的新型迭代学习控制

将混合型有源电力滤波器应用于电网谐波抑制与无功功率补偿,在传统比例一积分（proportion—integration,PI）控制迭代学习算法基础上加入关于电流误差信号的微分项,提出一种新型比例-积分-微分（proportion—integration-differentiation,PID）控制迭代学习控制算法,并推...