有源电力滤波器控制方法综述

谐波问题日益严重,有源电力滤波器(APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制方法对其性能有很大的影响。因此,提出了许多有源电力滤波器的控制方法。简要介绍了单周控制、滞环电流控制、空间矢量调制、无差拍控制、滑模控制、重复控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、迭代自学习控制、无源性控制、人工神经网络控制在APF中的应用,进行对比分析,指出它们各自的优缺点及一些改进的方案,并展望了未来控制方法的发展方向。     

有源电力滤波器控制方法综述

谐波问题日益严重,有源电力滤波器(APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制方法对其性能有很大的影响.因此,提出了许多有源电力滤波器的控制方法.简要介绍了单周控制、滞环电流控制、空间矢量调制、无差拍控制、滑模控制、重复控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、迭代自学习控制、无源性控制、人工神经网络控制在APF中的应用,进行对比分析,指出它们各自的优缺点及一些改进的方案,并展望了未来控制方法的发展方向.     

三相并联混合有源电力滤波器的无源控制策略

针对三相并联混合有源电力滤波器(SHAPF)的非线性数学模型,利用无源控制的思想提出了一种SHAPF控制策略。首先建立了三相SHAPF系统的欧拉-拉格朗日周期平均模型,然后基于系统的无源性,采用能量成形和阻尼注入方法,提出了一种SHAPF非线性控制策略,从理论上保证了闭环系统的渐进稳定。最后仿真实验验证了该控制策略能够有效滤除电网中的谐波电流,维持直流侧电容电压的稳定;并且与传统线性二次型调节器相比,该控制策略具有更好的稳态补偿效果和对负载变化的鲁棒性。     

无变压器并联混合型有源电力滤波器的无源性控制

无变压器并联混合型有源电力滤波器(TLS-HAPF)是一种新颖的具有较强实用性的拓扑,特别适用于高压大功率系统.文中在分析该拓扑结构主电路构成和工作原理的基础上,提出将无源性理论应用到该拓扑的控制中以获取更好的静态和动态性能.首先在固定abc坐标系下建立了TLS-HAPF模型,为简化模型将其变换到同步旋转dq坐标系下;继而通过注入阻尼获得原系统的伴随系统及跟踪偏差的动态方程;然后通过选取存储函数并对其求导证明系统的严格无源性;最后通过伴随系统得到系统的无源控制器,给出了控制框图并将其应用到系统控制中.仿真和实验结果验证了所提出的无源性控制的正确性.     

几种混合有源电力滤波器分析

有源电力滤波器由于有很好的滤波特性,动态特性好,体积小等优势一直得到广泛关注。但其缺点又限制了其实际应用,将有源电力滤波器与无源电力滤波器相结合,构成混合ＡＦ,取两者之长,补ＡＰＦ之短,可以降低谐波补偿系统的成本,达到ＡＦ实用的目的。本文对几种主要的混合ＡＰＦ作了分析和比较。     

无源性控制策略在中性线有源电力滤波器中的应用

近年来,配电网的电能质量问题日益突出,有源电力滤波器(APF)由于其突出优点成为解决该问题的主要技术手段之一。首先建立基于单相VSI的中性线APF的Euler-Lagrange(EL)系统模型,在此基础上对系统进行无源性设计,获得相应的电流跟踪控制策略,并基于FPGA设计了一块控制板。最后,仿真及对10 kVA中性线有源滤波器的实验结果证明了上述显著特性。     

无源注入支路对混合型有源电力滤波器的影响分析

由于受电力电子开关器件制造水平的限制,有源电力滤波器通常应用在低压配电场合。如果采用基于无源注入支路的混合型有源电力滤波器就可以应用在中高压系统,能够解决中高压系统电流谐波的治理问题。论文针对混合型有源电力滤波器的电路拓扑,介绍了无源注入支路的基本工作原理,重点阐述了如何选择注入支路的调谐频率。无源注入支路调谐频率会影...     

电力有源滤波器应用分析

传统的谐波抑制多采用无源滤波器,相对而言,电力有源滤波器具有高度可控制性和快速响应性,并且能跟踪补偿各次谐波;自动产生所需变化的无功功率,其特性不受系统影响,无谐波放大危险;体积、重量相对较小等突出优点。因而电力有源滤波器的推广应用在电力生产中有着重要的意义。     

一种新型有源电力滤波器的谐波抑制应用

首先分析和比较了目前常用的有源电力滤波器的拓扑结构,并针对变电站谐波治理的特点和要求,提出了一种新型有源电力滤波器,接着分析了新型有源电力滤波器的结构特点与滤波原理,最后给出新型有源电力滤波器投入现场的效果.     

三相并联有源滤波器的模型与控制

针对广泛使用的非线性负载（如整流器）易产生谐波和功率因数较低，设计了一种基于单位功率因数控制策略的用以抑制电网谐波、提高负载功率因数的三相并联有源滤波器。文章首先介绍了多功能三相单位功率因数变换器的基本思想，分析了主电路数学模型及双环（直流电压环和电流环）控制策略及模型。仿真和实验结果表明此方案是可行的。     

三相并联有源滤波器的控制策略研究

主要研究了并联有源滤波器的3种控制策略：基于瞬时无功理论的控制策略（IPT）;单位功率因数控制策略（UPF）：同步功率传输控制策略（SPF）。分析了3种控制策略的基本思想,用仿真手段比较了3种控制策略在稳态时谐波抑制性能,在负载电流变化时的暂态性能,及在电网非理想情况下的补偿性能,仿真结果表明：在谐波抑制方面,UPF策略优于其他2种策略;在暂态性能方面,UPF策略则略逊于其他2种策略。在这3种控制策略中,UPF策略是最容易实现的。     

三相三线并联型有源电力滤波器的数字化实现

基于整流桥非线性负载电流分析,给出三相并联型有源电力滤波器的一种新型谐波检测算法。对新型谐波检测算法的原理进行了阐述并给出其实现方法,阐述了谐波检测滤波器的设计方法,分析和研究对负载突变时谐波检测算法对直流母线电压影响机理,指出负载突变时直流母线电压波动的原因。最后,就全谐波检测算法和新型谐波检测算法进行仿真和实验对比研究,结果验证了新型谐波检测算法的可行性和可靠性。     

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.     

PI加重复控制算法在三相4线制SAPF中的应用

分析了三相4线制并联型有源电力滤波器的原理,并建立系统的数学模型。在电流环的控制中采用PI控制和重复控制并联的方式,其中PI控制保证系统动态性能,而重复控制提高输出电流波形跟踪精度。分析了PI控制和重复控制的设计过程,最后利用仿真和实验验证了该控制方法的可行性和优越性。     

重复控制在并联有源滤波器中的应用

有源滤波器(active power filter,APF)是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段。针对某一类非线性负载,该文提出了一种在单一同步坐标系下的复合控制器,包含PI和重复控制器。该复合控制器结合了PI和重复控制器的优点,能够消除稳态误差和改善系统鲁棒性。详细研究了复合控制器的设计方法,对控制系统稳定性进行了分析。所提控制方法在三相并联有源滤波器系统进行了验证,实验结果证明了所提出的混合控制器具有优异的性能。     

神经网络控制的三相并联有源电力滤波器设计

针对现有各种谐波检测方法的不足,在分析了滤波器的工作原理和传统的神经网络控制算法之后,提出了一种新的神经网络控制算法,设计了一种应用于电力系统中补偿无功和抑制谐波的三相并联有源电力滤波器(APF),该滤波器由一个三相PWM电压源逆变器及其控制电路组成。将负载电流、直流侧电容电压与系统电压输入改进的神经网络,计算出并联有源电力滤波器的参考电流,参考电流输入滞环电流控制器获得逆变器的触发脉冲,从而得到补偿电流。通过Matlab仿真表明,由改进的神经网络控制的滤波器,在负载变化及其电流变化情况下都有良好的性能。同时,通过数字信号处理器实现的系统实验验证了该方案的正确性。     

三相并联型有源电力滤波器的仿真研究

分析了三相并联型有源电力滤波器的系统结构和工作原理,介绍了基于三相瞬时无功功率理论的指令电流计算方法和主电路的控制策略,在此基础上建立了有源电力滤波器的仿真模型,并在MatLAB／Simulink平台上对该模型进行了仿真。仿真结果表明谐波计算方法正确,主电路控制策略合理,所设计的有源电力滤波器能够有效地抑制谐波电流,显著提高了电能质量。     

一种单相有源电力滤波器单周控制模型的研究

本文研究了单相并联型有源电力滤波器的单周控制方法。单周控制方法应用于有源电力滤波器的优点在于：避免了复杂的畸变电流检测过程和复杂的控制电路，而是把畸变电流的检测过程与有源电力滤波器的控制过程一次完成，具有很好的实时性和控制电路简单等优点。本文对于单相并联型有源电力滤波器提出了一种新型单周控制方法。通过对主电路的分析，导出了该滤波器在三相四线制系统中单周控制的数学模型，并在此基础上进行了仿真研究。仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。     

大功率并联混合型有源滤波器的参数设计与应用研究

综合高电压、大容量谐波抑制兼无功补偿综合治理的需要,从有源滤波器的最佳滤波效果和最小经济成本两个角度考虑,并从主要组成部分的参数设计、主要设备的选取与布线、系统的工程实现等方面对采用注入式结构的并联混合型有源滤波器进行了研究,形成了一整套大功率并联混合型有源滤波器的设计方法,并在某冶炼厂220kV变电站谐波治理工程中得以应用,体现出良好的滤波效果和优异的性价比。该系统的参数设计方法与工程实现经验还可以用于其它有源滤波系统的研究与应用。