基于重复控制的有源滤波器的三态滞环控制方法

针对有源电力滤波器的被控电流为周期变化的正弦量,提出引入重复控制对有源电力滤波器电流进行控制,以减小系统的稳态误差.在此基础上,为提高系统响应速度,将重复控制与滞环控制有机结合,提出了三态滞环控制方法.通过检测电网电压和直流电压的控制直接获得期望的电网电流,简化了检测电路.利用串级控制的思想,对电压环的参数进行设计,为有源滤波器控制器参数设计提供一定的理论指导.该方法的物理意义明确,且算法的复杂度小、实时性强,工程容易实现.实验结果证明了该方法的可行性.     

基于自抗扰控制器的有源滤波器直接电流控制

为提高有源电力滤波器的控制策略水平,本文分析了电压型有源电力滤波器、电源及非线性负载三者之间的有功功率平衡,在此基础上提出了一种基于自抗扰控制器的有源电力滤波器的直接电流控制方法.将负载电流和电源电压等因素作为系统的未知干扰,用扩张状态观测器对未知扰动进行观测,然后利用非线性反馈控制律进行补偿.无需检测谐波电流及无功电流,省去了复杂计算,简化了控制器的设计.仿真结果显示:电网电流被补偿为与电网电压同相位的正弦波,证实了该控制方法是可行的.     

dSPACE控制的三相四线有源电力滤波器

采用基于dSPACE控制的三相四线有源电力滤波器实现电网谐波的集中抑制方案.提出基于dSPACE的实时仿真,实现对有源电力滤波器(APF)的电流电压采样,补偿电流基准的检测计算,以及高性能的恒频滞环电流控制和直流侧电压的PI稳压调节,提高APF控制算法以及参数调试的效率.基于MATLAB的仿真和基于dSPACE的实验结果证明,采用新型检测算法和控制的三相四线有源滤波器能对电网电流进行集中净化,具有良好的补偿效果,证实了基于dSPACE控制的APF的可行性和正确性.     

新型模糊反馈电流检测有源滤波器研究

针对大功率晶闸管电压调节器在移相调压过程中产生的谐波电流,提出适合于就地补偿的新型模糊反馈电流检测有源电力滤波器方案,有效解决补偿电流的检测以及有源滤波器的非线性控制问题.对移相调压产生的谐波及三相有源电力滤波器进行电路模型分析,采用Takagi-Sugeno模糊反馈控制方法直接检测电网电流,基于并行分布补偿的方法设计...     

基于重复控制的三相4线制有源电力滤波器研究

采用三相4线制有源电力滤波器解决电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题.介绍了三相4桥臂有源电力滤波器主电路结构,以及基于瞬时无功功率理论中的ip-iq谐波检测方法.采用重复控制策略进行补偿电流控制,并通过Matlab仿真设计重复控制器的参数.采用这种方案可以有效补偿三相4线制系统中的谐波、负序和零序电流,实验结果证明了所提方法的有效性.     

基于瞬时无功功率理论的改进型有源电力滤波器的数字化研究

介绍了一种基于瞬时无功功率理论的改进型谐波电流检测方法和电压补偿控制方法,设计了数字低通滤波器,并将此方法运用到有源电力滤波器数字化设计中,实现对电网谐波电流的检测和补偿。通过PowerSim软件对三相电源有源电力滤波器进行仿真,证明该设计具有良好的检测和补偿控制效果。     

有源电力滤波器的双闭环串级控制

针对在有源电力滤波器中,补偿电流变化比直流电压快很多的特点,提出一种采用以电流环为内环、电压环为外环的串级控制策略。由于补偿电流是快速变化的正弦量,引入递推积分算法来消除电流环的稳态误差。通过检测电网电压和直流电压的控制直接获得期望的电网电流,简化了检测电路。利用串级控制的思想,对电流环和电压环的参数进行设计,为有源滤波器控制器参数设计提供一定的理论指导。该方法的物理意义明确,且算法的复杂度小、实时性强和容易工程实现。实验结果证明了该文方法的可行性。     

电压补偿控制并联电压型有源电力滤波器研究

介绍了一种改进的基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法和电压补偿控制方法．并将此方法运用到有源电力滤波器设计中，实现对电网谐波电流的检测和补偿。通过MATLAB，SIMUUNK对三相电源有源电力滤波器进行仿真。证明该方法具有良好的检测和补偿控制效果。     

有源电力滤波器自适应电网电流滞环控制

简要介绍了基于有功能量平衡原理的控制方法,将自适应电网电流滞环控制方法应用于三相四线制有源电力滤波器。该方法主要根据电网电压、有源电力滤波器接入点电压和电网电流的微分改变滞环电流宽度,从而实现开关频率的稳定;通过改变补偿电流的波形实现电网电流的正弦化,且在负载变化时,电网电流能实现动态稳定。该方法的特点是不需要传统的谐波电流检测,可实现数字化控制。使用Matlab仿真,其结果证明了该方法对三相四线制有源电力滤波器进行定频控制是可行的。     

Adaline在APF多目标谐波检测中的应用

参考电流检测是有源电力滤波器控制中的主要环节.为提高谐波检测的灵活性,提出一种基于自适应线性神经元结构的谐波检测方法.通过适当的坐标变换后,可由该算法直接分离出负载电流基波各序分量及谐波分量,并按不同的补偿目标和有源电力滤波器容量要求进行多种的组合.为保证在电网电压不对称或畸变情况下对基波正序电压的跟踪,引入了基于模糊...     

电网支持型变流器输出建模、控制及稳定性分析

电网支持型变流器逐渐取代传统同步机电源是构建新型电力系统的必然趋势.电网支持型变流器采用双环控制的目的和物理意义尚未形成统一结论.首先,为解释双环控制中电流内环的本质,由电流内环的离散根轨迹曲线分析电流内环的阻尼特性,从虚拟阻抗的角度分析其物理意义.其次,为快速准确获得双环控制器参数,避免反复迭代,考虑数字控制系统采样...     

基于前馈控制的有源电力滤波器研制

提出了一种有源电力滤波器的前馈控制策略。基于开关平均模型设计了前馈控制器和电流控制器,并利用功率模型对电压控制器进行了设计。由于电网电压在系统启动时会产生很大冲击电流,通过引入前馈控制有效地降低了作为扰动的电网电压和直流电压对被控电流的影响,提高了系统的动态性能,同时利用直流电压控制环直接获取电流参考信号对电网电流进行控制,简化了控制算法。所提方法无需检测负载电流和逆变器输出电流,且无需锁相环电路,降低了成本。利用模拟器件实现控制电路并进行了实验研究,实验结果证明了所提方法的可行性。     

New digital reference current generation for shunt active power filter under distorted voltage conditions

In this paper, a new reference current computation method suitable for shunt active power filter control under distorted voltage conditions is proposed. The active power filter control is based on the use of self-tuning filters (STF) for the reference current generation and on a modulated hysteresis current controller. This active filter is intended for harmonic compensation of a diode rectifier feeding a RL load under distorted voltage conditions. The study of the active filter control is divided in two parts. The first one deals with the harmonic isolator which generates the harmonic reference currents and is experimentally implemented in a DS1104 card of a DSPACE prototyping system. The second part focuses on the generation of the switching pattern of the inverter by using a modulated hysteresis current controller, implemented in an analogue card. The use of STF instead of classical extraction filters allows extracting directly the voltage and current fundamental components in the α–β axis without phase locked loop (PLL). The performances are good even under distorted voltage conditions. First, the effectiveness of the new proposed method is mathematically studied and verified by computer simulation. Then, experimental results are presented using a DSPACE system associated with the analogue current controller for a real shunt active power filter.     

基于输出电压反馈的虚拟同步发电机多环控制策略

基于虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)控制的微网用储能逆变器广泛应用于分布式发电系统中,VSG输出电压的波形质量是衡量其性能的重要方面。为提高VSG的供电质量,提出了只采用输出电压反馈的多环控制策略。其中,输出电压一次微分反馈回路起到有源阻尼的作用,可有效地抑制LC滤波器的谐振;输出电压以及输出电流前馈解耦回路可使电流内环等效成一阶系统,从而提高系统的动态响应。在考虑系统控制延时的基础上,采用极点配置技术对电压与电流双环控制器参数进行设计。所提控制策略,在负载阶跃扰动情况下既能实现快速的动态响应,又能获得很好的稳态特性。仿真和实验结果都验证了该控制策略的可行性与有效性。     

单相LCL并网逆变器多环控制策略的研究

文章阐述了传统双环单相VSR控制策略存在的缺点,在此基础上,介绍了PR控制器的优势,用PR控制器代替PI控制器,同时采用陷波器校正的有源阻尼方法抑制LCL滤波器的谐振峰值,并加入电压前馈控制,构成了包含电压外环、并网电流控制环、电容电流环的多环控制系统。最后设置控制器参数,在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型,仿真结果表明,该方案能够有效控制并网电流,滤波效果良好,抗电网电压扰动能力强,实现了并网电流和电网电压同步的控制目的,验证了其可行性和优越性。     

LCL滤波的三相并网逆变器电流双环控制策略

对于LCL滤波的三相并网型逆变器系统,电网电压畸变会增加网侧电流总谐波。针对该问题,分析了传统逆变侧电流单环控制策略无法有效抑制电网电压畸变对网侧电流的影响。为了增加网侧电流对电网电压畸变的抗扰性,提出了电流双环的控制策略。内环通过PI控制器实现对逆变侧电流的控制,外环通过PI+PR的控制方案完成对网侧电流的控制。通过推导系统的输出导纳的频率响应,分析了在提出方案下,网侧电流能够更有效地抑制网侧电压畸变的影响。仿真以及100kW样机的实验结果验证了该控制策略的有效性。     

基于级联式整流电源的恒流均压控制方法

针对电磁探测的大功率电磁场激发需要,本文采用输入并联输出串联的级联式整流电源,提高输出电压等级,保证激发功率。为了满足电磁探测过程中输出电流的稳定性,提出了基于双闭环的恒流均压控制算法。分析了级联式直流电源恒流均压输出的原理,建立了电源的数学模型,设计了电压电流环的控制器,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型并通过控制器参数优化从而降低误差。级联式直流电源由于上下两部分可能存在器件参数不同的情况,这就导致在恒流控制下两级电源输出电压不同,在动态情况下的偏差会更大从而引起器件不均压而损坏,因此在考虑控制恒流输出的同时需要加入控制均压输出。通过对输出电流电压进行采样,经控制器转换为相应的脉冲触发对应的开关器件从而实现恒流均压输出。仿真结果显示输出电流控制在2 A,电流变化在5%以下。     

电动汽车充电电源并联均流技术

电动汽车充电电源目前主要是采用多个充电电源并联供电方式实现大功率输出。这里以电流控制模式的充电电源模块为研究对象,研究了电流控制模式的充电电源自动实现多模块并联均流的原理,并在LTC3722-1集成控制器仿真建模基础上实现了电流内环控制电压外环,指出了电动汽车充电电源采用电流控制模式实现多模块并联均流的优点及其可行性。