四桥臂有源滤波器在静止坐标系下的改进PR控制

有源电力滤波器(active power filter,APF)电流环控制要求补偿电流无误差地跟踪给定信号,传统的dq坐标系下P I控制很难消除稳态误差。采用并联的比例谐振(proportional resonant,PR)控制器,对不同频率的正弦分量进行跟踪控制,实现零稳态误差跟踪。针对电网频率波动和三相不平衡问题,在坐标系下采用改进PR控制器实现电流跟踪控制。在详细分析PR控制器各参数对性能指标影响的基础上,总结参数的调试方法,并给出控制器离散化方法。通过仿真与实验对所提控制策略进行验证,APF投入后,电网电流畸变率下降,中线电流有效值减小,负载和频率波动时仍有较好的补偿效果。该结果表明,所提的改进PR控制策略可以有效地抑制谐波,较好地解决三相不平衡问题,对负载突变和频率波动均有良好的适应性。     

四桥臂有源滤波器在改善微网电能质量中的应用研究

随着电力市场的逐步形成,分布式发电构成的微电网因具有充分利用能源、发电灵活,投资较小等特点而飞速发展。但由于其采用整流逆变元件,接入电网给电网电能质量带来了较大的影响。主要针对微电网产生的谐波对电网的影响而设计了四桥臂有源滤波器来消除微电网接入对电网的谐波影响,首先分析了微电网接入产生谐波的原因,接着介绍了四桥臂有源滤波器的工作原理和控制策略,在最后对四桥臂有源滤波器的对微电网接入电网产生的谐波抑制效果进行了仿真分析,仿真分析结果仿真结果证明了所提出的四桥臂有源滤波器结构和控制策略的可行性。     

三相四桥臂有源电力滤波器控制研究

针对三相四线制系统中不对称负载的情况,采用了四桥臂的有源电力滤波器,可以实现三相四线制系统的谐波补偿,同时可以治理中线上的谐波电流.为了更好地实现电流跟踪,提出了将BP神经网络PID应用于电流环的电流跟踪,通过MATLAB/Simulink仿真验证,并与传统PI控制器进行对比,结果表明,BP神经网络PID的控制效果明显...     

三相四桥臂有源电力滤波器交流侧电感参数设计

提出一种三相四桥臂有源电力滤波器的交流侧电感参数设计方法。在对系统进行解耦后,前3桥臂电感参数的设计可独立于第4桥臂。针对特定的谐波源,在其它主电路参数已知的情况下,精确地确定了电感取值的上限;电感取值上限不仅与指令电流变化率的各极大值有关,还有极大值出现时刻的公共连接点电压有关。利用设计实例详细地说明了参数设计过程,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

四桥臂并联型有源电力滤波器控制研究

针对三相四线制电力系统谐波治理,提出了一种四桥臂并联型有源电力滤波器(SAPF)谐波补偿改进控制方案。谐波电流跟踪控制采用三维空间矢量调制算法,SVPWM具有直流电压利用率高、电流畸变率小等优点;直流侧总电压稳定,采用模糊PI自适应控制,直流侧电压动态响应快,超调小。对SAPF直流侧上下电容电压值平衡控制进行了研究。通过仿真验证了该控制方案的正确性与可行性。     

四桥臂有源滤波器无差拍控制策略研究

电流跟踪控制策略是影响有源电力滤波器补偿性能的关键技术之一.针对适用于三相四线制系统的四桥臂APF,建立其主电路数学模型,提出一种无差拍电流跟踪控制策略.该控制策略通过在当前采样时刻预测出下一时刻的指令电流值,并计算出参考电压,利用空间矢量脉宽调制算法得到桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的.仿真结果验证了该方法的正确性与可行性.     

四桥臂有源电力滤波器改进模型预测控制策略研究

对于四桥臂有源电力滤波器,模型预测电流控制(MPCC)是一种较为新颖的高性能控制策略,但是该策略确定下一时刻的最优开关状态所需的滚动优化次数较多。为克服该缺点,给出了一种基于分区判断的改进模型预测电压控制策略(MPVC)。借鉴基于αβγ坐标系下的3DSVPWM调制思想,利用2次分区判断过程确定所给定三维空间电压矢量的具体位置,从24组备选开关状态子集中确定最优子集,以此减少滚动优化的次数,提高寻优的效率。仿真结果证实了改进MPVC策略的有效性,且其具有较强的鲁棒性,较MPCC具有更佳的动态性能。     

三相4桥臂并网逆变器有源阻尼控制方法的研究

对于电压源型三相并网逆变器,采用LCL滤波比L滤波效果更佳。但LCL滤波器存在谐振问题,通常采用滤波电容支路串联电阻的方法进行抑制,电阻上存在附加损耗。为避免电阻损耗,可通过调整电流环结构实现与之类似的阻尼效果。针对数字反馈控制滞后的问题,提出一种改进型有源阻尼方法,并将其与其他方法的异同进行对比。最后,以7.2 k V·A三相4桥臂逆变器作为实验平台,通过实验结果验证了该方法的有效性。     

并联型四桥臂有源电力滤波装置的研制

随着非线性负荷的应用越来越广泛,造成三相四线配电系统中线电流不仅数值增大,并且谐波含量高,对配电系统的正常运行造成危害。研制具有补偿中线电流能力的有源滤波器(APF)装置具有重要的现实意义。本文以某大学250KVA三相四线并联APF装置的研制过程为基础,给出了装置拓扑结构的选择,装置基本硬件结构及元件选择,装置的控制策略。仿真计算和实际装置的实验表明了该装置在补偿谐波,尤其是补偿中线电流方面具有良好的性能。     

基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器

提出一种基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器.它不需要检测三相负载电流和三相输入电压,也不需要任何乘法器,可以大大简化谐波检测电路和电流跟踪控制电路.整个控制电路仅由几个带复位的积分器、比较器、触发器以及一些线性元件组成,控制电路简单、可靠、无延迟.在对四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器进行分析、建模的基础上,进行了仿真研究.仿真结果表明:该有源电力滤波器能有效地实时补偿非线性负载产生的谐波、无功电流和零线电流.     

一种改进的PR控制器在三电平APF中的应用

提出了一种基于改进型比例谐振(PR)控制器的三相四线制三电平有源电力滤波器(APF)控制策略,可以很好地实现APF补偿电流无误差跟踪给定信号。改进型PR控制器增加了补偿带宽,有效地抑制了电网频率波动的影响,同时积分环节的引入也提高了控制器对直流分量扰动的抑制作用。详细介绍了改进型PR控制器的原理、性能及参数设计,并在三电平APF仿真平台和实验平台中进行了验证。     

三相四桥臂APF改进型无差拍控制策略研究

介绍了无差拍控制的原理、平推算法及由此产生的误差。给出了重复预测型谐波电流观测器结构,详细说明了该观测器算法及工作原理,并介绍了其稳定工作的充分条件。在Matlab、Simulink环境中建立仿真模型并设定相关参数,仿真结果验证了算法、模型的正确性。最后介绍了相关的实验及结果,再次论证了算法及控制策略的正确性。     

有源电力滤波器的控制电源设计

针对有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)对控制电源的需求特点,设计了一种APF的控制电源。该电源初级输入采用交流电网和APF功率直流母线双电源供电方式,其中驱动电源和直流母线反馈电源均采用单端反激式DC/DC变换电路。该设计不但满足了APF在正常运行情况下的供电需求,还能够满足掉电保护、自启动等功能对控制电源的要求。实验和现场运行验证了该设计方案的有效性。     

有源电能质量控制器的LCL滤波器设计与研究

LCL无源滤波器参数的选取直接关系到系统的开关纹波滤除和电网谐波补偿效果,影响系统能否稳定工作.分析了LCL滤波器各元件参数的作用以及改变各参数量对开关纹波滤波效果的影响趋势,并首次引入一种简单实用的计算滤波器逆变侧电感值的方法.最后,通过仿真和50kVA样机验证,表明设计合理,理论分析正确.     

单周控制三电平三相四桥臂APF研究

基于多电平的有源电力滤波器能产生多阶梯、低失真的电压波形,特别适合于高压大功率场合。为此提出一种单周控制的三电平三相四桥臂有源电力滤波器,它不需要三相负载电流检测以及繁琐的无功电流和谐波电流计算,控制器结构简单,仅由几个带复位的积分器、比较器、触发器和一些线性元件组成,具有控制精度高、补偿效果好的特点。滤波器工作于恒定开关频率,比较适合于推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波,改善电流总谐波畸变率并提高输电线功率因数。     

一种快速重复控制策略在APF中的实现和分析

重复控制和谐振控制在并网电压源型逆变器中应用广泛,本文介绍了一种在APF中使用的新型重复控制策略,它的重复周期只有传统重复控制的一半,可以消除所有的奇次谐波。相比传统的重复控制,本文所提的控制策略具有更快的响应速度和更小的稳态误差;相比传统的谐振控制,它更容易由数字处理器实现。理论分析、仿真和实验结果都证明了这种快速重复控制的有效性和优越性。     

并联型单相有源电力滤波器的系统设计与实现

提出了并联型单相有源电力滤波器的系统结构和谐波检测方法.着重讨论了主电路及信号检测电路的组成与参数整定,满足了DSP及其控制算法对电路结构及信号的要求,采取了相应的保护和抗干扰措施.实验结果表明,该装置能实现对谐波的实时动态补偿,具有良好的补偿特性.     

基于双DSP的有源电力滤波器全数字控制器设计

由于要求有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)具有响应快、精度高的特点,通常其控制器的部分功能采用模拟电路完成,但这使得APF的多功能化和智能化难以实现.设计了一种采用两片高速数字信号处理DSP芯片TMS320F28335的全数字APF控制器.叙述了控制器的核心硬件结构、软件的设计要点等,对双芯片的特殊问题、如同步通讯、功能优化等问题进行了分析.最后,基于该全数字控制器的APF系统进行了补偿典型谐波负载实验,实验结果验证了该控制器的有效性.