三相有源滤波器直流侧电容与电压波动关系分析及设计

有源滤波器的直流侧通常配置很大的电解电容,电解电容器的电压纹波额定值较低,损耗较大,应对电容值做出合理选择以避免内部发热。面对大容量的谐波补偿要求,并联有源滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)需要进一步降低系统体积和成本。针对电容值与直流电压纹波关系这一问题,分析了三相SAPF补偿系统的瞬时功率流动,得到对直流电压波动有影响的功率分量,并在特定的负载条件下求取了振荡功率的积分值,得到电容能量波动的精确值,提出了一种考虑电容纹波电压关系的电容容量优化设计方法。利用MATLAB仿真模型并与其他文献比较,验证了所提思路及结果的正确性及有效性。     

粒子群PI控制在APF直流侧电压波动中的研究

由于补偿电流的时变性和逆变器自身的损耗,若不采取适当的控制措施,有源电力滤波器(APF)直流侧电容电压将发生衰减或较大的波动。为抑制电容电压的波动,提出了采用粒子群PI控制方法,该方法对传统的PI控制方法进行优化设计,提高控制精度,减小系统误差,进而减小电容电压的波动幅值。同时采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行了脉宽调制,进一步控制电压波动。仿真和实验结果表明了此方法的正确性和可行性。     

一种APF直流侧电压波动分析及其吸收电路设计

此处根据瞬时功率平衡理论,对并联有源电力滤波器(SAPF)的直流侧电压波动进行了详细地分析,得到了SAPF直流侧产生波动的原因,并建立了相应的模型.更进一步地分析发现直流环节电压纹波会严重影响SAPF的输出电流畸变率,从而影响SAPF的补偿性能.因此,此处设计了一种直流环节电压纹波抑制电路(RSC),此处设计的RSC可...     

APF直流侧纹波电压分析及新PI控制策略研究

针对有源电力滤波器(APF)在应用中直流侧电容值的选择问题,给出了一种基于直流侧纹波电压的分析方法,该方法可将纹波波动率控制在设定的范围内.对直流侧电压进行适当控制,使得在特定的电容容量条件下,电压纹波波动率达到最小值,以取得良好的补偿效果.为了控制APF直流侧纹波,提出了一种采用直流侧输出电压偏差平方值的模糊PI控制方法,同时采用空间矢量脉宽调制(SVPWM).仿真和实验结果证明,该方法能减小直流侧电压纹波,平稳直流侧输出电压.     

并联型有源电力滤波器直流侧电压分析

为了解决并联型有源电力滤波器(SAPF)直流侧电压传统控制存在超调量静差较大的问题,针对并联型电力有源滤波器直流电容平均电压与纹波电压的变化规律进行了深入分析.提出了一种基于电流分解的有源电力滤波器的直流侧电容电压波动算法,导出了相应的电压纹波估算的表达式,进而导出直流侧电容容量与电压纹波的关系.同时通过由能量PI控制取代传统的简单PI控制,经过PI参数校正,将原来非线性较强的控制系统进行线性化,减少了非线性因数的影响.仿真结果证明系统具有良好的控制效果.说明了直流侧电容电压纹波取决于被补偿电流的谐波分布以及电容值,按照整定的PI控制器参数,扩大了PI控制对于系统运行状态变化的适用范围,同时超调量和静差也有很大的改善.     

一种APF直流侧电容电压的新型控制策略研究

针对传统PI控制方法存在的超调量过大、电压纹波问题的缺陷,提出一种有源电力滤波器(APF)直流侧电容电压的新型复合控制策略,即将自适应检测无差拍控制产生的误差,经由重复控制,从而进一步减小控制误差。分析比较了传统的PI控制方法与基于重复控制的自适应预测无差拍控制方法,并对直流侧电容电压的控制进行了仿真,结果表明了该新型控制策略的可行性与优越性。     

单相APF谐波补偿电流对直流侧电压和电流纹波的影响分析

单相有源电力滤波器输出谐波补偿电流时,存在直流电压波动大、直流支撑电容器纹波电流大的特点,影响了电容器以及滤波器的使用寿命。本文根据有源滤波器的等值电路和交直流侧电压电流变换原理,建立了直流电压波动分量和电容器纹波电流与谐波补偿电流之间的解析关系式,揭示了滤波器补偿电流对直流电压波动和纹波电流的影响规律,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性,最后给出了直流支撑电容器的选择建议。     

三电平APF直流侧电容电压控制研究

为了提高三电平有源电力滤波器(APF)的动态补偿性能,针对影响APF补偿性能的直流侧电压平衡问题,提出一种基于零序电压注入的直流侧中点电位平衡控制方法,建立了该方法的控制模型,揭示了控制输入的零序电压分量作为一个控制自由度对中点电位的影响.分析了中点电压不平衡的根本原因,并给出一种基于符号滞后判断的中点电位平衡控制算法...     

APF直流侧电压自适应PI控制

三相三线制有源滤波器(APF)大多采用传统的PI控制策略来控制直流侧的电容电压.为了提高有源滤波器的性能指标,在传统的PI控制基础上,结合最小隶属度模糊控制理论,提出模糊PI的直流侧电压自适应控制.模糊PI控制可以根据实时情况改变比例和积分参数,解决了传统 PI 控制器在非线性系统中的缺点.MATLAB仿真表明,模糊PI自适应控制与传统PI控制相比,跟踪性能更强,直流侧电压超调量更低,动态性能更好,并且有效地降低了电网谐波的畸变量.     

UPS中直流电容电压纹波分析与抑制

不带隔离变压器的UPS电源由于其结构简单,成本低,效率高等特点受到了广大UPS用户的欢迎.但是,这种UPS的中间直流环节电容上存在着较大的纹波,它一方面会降低电容的寿命,另一方面也会影响功率因数校正和逆变器输出电压的质量.首先,从理论上详细分析了单相不带隔离变压器的UPS中间直流电容电压纹波产生的机理;然后,提出了一种抑制该电容电压纹波的解决方案,并针对该解决方案进行了理论分析和实验验证.实验表明,理论分析与实验结果完全吻合.     

三相四线制有源滤波器直流侧电压控制研究

针对三相四线制有源滤波器直流侧电压PI控制存在超调比较大、动态响应速度慢等缺点,设计了一种采用模糊控制与PI控制相结合的模糊PI复合控制器。该控制器将输入变量进行模糊化,通过模糊推理控制模糊输出变量,以此实现在线修改参数的目的。分析了直流侧电压PI控制的基本原理,利用模糊控制器的双输出对PI控制器的参数进行整定,给出了二维模糊PI控制器的设计过程。MATLAB仿真结果表明,该方法超调小、动态响应速度快,能满足负载突变工况的要求,验证了所设计的模糊PI控制器的有效性和优越性。     

新型注入式混合有源滤波器直流侧电压稳定的研究

有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果,除了主电路设计合理之外,在很大程度上还依赖于保持直流侧电压的恒定.针对实际工程项目中出现的问题,以一种新型注入式混合有源滤波器为例,对直流侧电压波动的原因、所造成的负面影响及保持直流侧电压稳定的实现方法进行了研究.仿真结果验证了理论分析的正确性和解决方案的有效性.相关分析方法和所得结论可为其他类型的混合有源滤波器的直流侧电压稳定研究提供借鉴.     

新型并联混合有源滤波器中直流侧电压抬升问题及其解决措施

研究一种兼具大容量无功补偿能力的注入式并联混合有源滤波器,并分析其在工程应用中发现的直流侧电压抬升现象及这种现象产生的原因,在此基础上提出从采用多重化主电路结构、滞环控制法、回灌电流前馈控制法和脱离整流电源直接对直流侧电压进行控制等几个方面来抑制直流侧电压抬升的方法。考虑到是在原有已应用的系统上进行完善来避免直流侧电压的抬升,采用相对方便和简单的滞环控制和回灌电流前馈控制相结合的方法。仿真和现场应用结果证明所提出的方法能有效抑制直流侧电压的抬升,从而保障系统的安全稳定运行。     

三相四线制电容中点式并联有源电力滤波器直流侧电压控制

通过瞬时功率平衡原理得到了有功损耗电流与直流电压波动的关系,通过基尔霍夫电流定律得到了直流侧上下电容电压差与不平衡电流的关系.根据电压控制性能指标所设计的串联PI环节校正装置参数,最后在PSCAD/EMTDC中仿真证明了所提出直流侧电压控制方法的可行性.     

基于DSP-ARM的并联有源电力滤波器控制器

针对三相并联型有源滤波器,从能量守恒角度提出一种将周期离散控制技术和数宁锁相环技术应用于直流侧电容电压控制的策略.设计了基于DSP-ARM的全数字控制系统,仿真和实验结果证明,设计的控制系统运算速度快,能跟踪和补偿频繁变化的负荷谐波.     

三相四线有源电力滤波器直流侧电压控制方法

针对传统直流侧电压控制方法存在超调量和静差较大的问题,提出了模糊PI控制方法,该方 法根据直流侧电压的变化情况,采用模糊控制规则对PI控制参数的初始值进行自动调整,使其在 任意时刻都能采用最适合的PI控制参数。与传统直流侧电压控制方法相比较,该控制方法具有超 调小、响应速度快、静差较小的特点。仿真结果验证了该方法的正确性。     

并联型电力有源滤波器直流电容电压控制的研究

对并联型电力有源滤波器直流电容平均电压与纹波电压的变化规律进行了研究,分析了直流电容平均电压与纹波电压对并联型电力有源滤波器性能的影响,在此基础上,提出了相应的直流电容平均电压与纹波电压的一种控制方法,给出了使并联型电力有源滤波器性能达到最地直流电容平均电压应满足的条件。     

有源电力滤波器的频域能量变换模型及其应用

有源电力滤波器(active power filter,APF)的建模问题对其功率变换过程认识及控制器设计有重要意义。基于目前研究广泛的并联电压型APF,建立其等效电压源模型;通过对APF与电力系统间能量交换及功率流动的分析,提出APF频域能量变换的思想,并建立频域能量变换模型;建立其状态空间数学模型,通过变换,证明APF的基波控制分量对频域误差系统呈阻尼特性,从而使APF对频域呈无源性特征,从能量角度解释了APF的工作原理;基于频域能量变换模型提出迭代学习控制策略,并对直流侧电容电压附加PI闭环控制。仿真实验结果证明了该频域能量变换思想及模型的正确性,并验证了所设计控制策略的有效性。     

单相并联有源电力滤波器直流侧电压控制的研究*

以单相并联有源电力滤波器(SAPF)为研究对象,针对直流侧电压影响在传统PI控制方面存在的超调量静差较大,影响APF补偿性能问题,提出了模糊自适应PI控制策略.在传统PI控制和模糊控制理论基础上,设计了一种模糊自适应PI控制器.仿真结果表明,该控制策略较传统PI控制策略响应速度更快、超调量更小,而且提高了直流侧电压的稳定性及APF的补偿性能.     

有源电力滤波器直流侧电压控制的研究

以三相三线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF直流侧电压影响APF补偿性能问题,提出下垂调节器与反推自适应控制相结合的控制策略。首先建立了并联型APF的数学模型,然后设计下垂调节器与反推自适应控制器,最后对其进行了仿真和实验研究。对比传统PI控制结果表明,采用下垂调节器与反推自适应控制相结合的方法具有良好的动态性能,易于实现,并且提高了直流侧电压控制的稳定性。