有源电力滤波器（APF）滤波特性仿真结果的研究

在电力系统三相负荷不对称、控制器参数不精确及系统负荷突然变动的条件下,对有源电力滤波器的滤波效果进行了仿真研究。采用一阶预测算法计算出逆变器的理想输出电压,对逆变器条桥臂上的开关元件采用提出的新型脉宽调制（ＰＷＭ）控制。结果表明：有源电力滤波器对严重畸变的电源电流具有良好的补偿;当滤波器光流侧的电感与参与滤波器理想输出电压计算的电感稍有不同时,滤波器仍有较好的补偿效果,补偿后的系统电流总畸变率小;     

基于PSCAD/EMTDC的混合有源电力滤波器研究

要：阐述了一种含基波串联谐振电路,减小逆变器输出容量的混合有源滤波器工作原理．采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法检测谐波电流,并运用电流跟踪控制的三角载波法控制有源逆变器．在PSCAD／EMTDC下建立混合有源滤波器模型,通过仿真分析可知谐波治理和补偿达到了理想效果．     

有源电力滤波器非线性控制策略研究与实现

电压型有源滤波器的数学模型呈现非线性特性,采用带有电流预测的无源控制算法对有源滤波的变流器进行控制,可使其具备优良的动、静态特性.建立了并网逆变器欧拉-拉格朗日(Euler La-grange,EL)数学模型,证明了电压型有源滤波器的逆变器是严格无源的,因逆变器具有无源性,所以可以控制能量在逆变器中的重新分布,控制器对吸收有功电流和输出无功电流分别进行控制,使系统能精确控制直流端电压以及快速精确跟踪负载的谐波电流、基波无功电流;然后采用计算机仿真和样机试验来进一步验证该算法的正确性,结果表明所研究的非线性控制策略可使有源滤波器具有明显的补偿效果.     

针对大功率非线性负载的有源滤波器

采用现有有源滤波器对大功率非线性负载进行谐波滤除时，要求逆变器同时具有很大的容量和较高的开关频率，这必然增加逆变器的技术难度和成本，限制了有源滤波器在大功率场合的应用，作者针对这一问题提出一种新型并联混合型有源滤波器，根据非线性负载产生的主要谐波分量设计逆变器以减小逆变器电流容量，同时逆变器输出电压频率较低，逆变器开关频率可相应降低，逆变器与无源滤波器电感并联，当逆变器发生故障时，无源滤波器仍能正常工作，由于并联滤波电感的分流作用，逆变器电流减小。此外，还提出一种以ip-iq法为基础的单次谐波电波检测方法，Matlab仿真结果表明，并联混合型有源滤波器滤波效果与现有并联混合型有源滤波器的滤波效果接近，但其中逆变器电流减少50％。     

基于对称基准旋转相量的谐波电流检测方法

提出一种适用于有源电力滤波器补偿电流检测新方法。利用对称基准旋转相量求解基波正序有功电流的幅值,并分剐计算电压、电流与基准旋转相量相位差的正余弦值,从而求出基波功率角,消除基准旋转相量与电网电压的相位偏差。仿真结果表明：该方法在电网电压不对称且畸变的条件下能准确提取基波正序有功电流,适用于有源电力滤波系统中谐波、无功及负序电流的综合补偿。     

并联有源电力滤波器的人工神经网络控制方法

提出并分析了一种适用于控制并联有源电力滤波器的人工神经网络方法.该方法采用两个不同的人工神经网络,其中的多元自适应线性神经元网络用以获取欲补偿的三相有害电流,而其中的三层前馈神经网络用以控制滤波器的输出电流.仿真结果显示:电力系统经并联有源电力滤波器补偿后,其电源电流波形有很大改善.     

基于空间矢量的单相有源电力滤波器研究

针对单相有源电力滤波器中电流跟踪控制法的不足,提出了一种基于空间矢量电压控制法的新型有源电力滤波器,采用基于鉴相原理的瞬时检测法作为这种有源电力滤波器的谐波电流检测方法.通过理论分析得到了这种有源电力滤波器的谐波电流检测方法和空间矢量电压控制法的方程后,利用MATLAB仿真结果验证了在负载发生变化的情况下,采用这种方案的有源电力滤波器补偿效果良好,而且可以根据需求实现灵活补偿.     

适用于微网谐波补偿的APF抗扰动控制新方法

提出了一种适用于微网中进行谐波补偿的有源滤波器抗扰动控制新方法。首先,基于非正弦交流电路中扩展的欧姆定律对有源滤波器的三相输出滤波器等效电阻和等效电感参数进行在线实时检测;然后,将实测的等效电阻和等效电感参数送入到有源电力滤波器的控制器中更新相应的控制参数,实现有源滤波器抗滤波器参数扰动控制。同时,在有源滤波器电压控制外环引入自抗扰控制,实现有源滤波器直流电压的抗干扰控制。仿真结果表明:提出的方法可以提升有源电力滤波器的稳定性,提高有源电力滤波器的谐波补偿精度,改善了有源电力滤波器直流电压的暂态响应特性。     

并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制实现方法

在传统的无差拍电流跟踪控制基础上,提出了一种改进的无差拍电流跟踪控制方法.该法首先采用线性预测方法,在当前时刻预测出有源电力滤波器在下一时刻的输出电流参考值,然后用有源电力滤波器的离散化电流跟踪控制数学模型计算出脉冲宽度调制信号的占空比.这样就弥补了传统的无差拍控制方法因算法复杂导致计算延时的不足.同时,在有源电力滤波器系统投入逆变运行前,采用直流侧电容预充电和使直流侧电压线性增加的方法,防止启动时产生直流侧冲击电流;采用直流侧电压比例-积分控制方法,使得系统在逆变过程中,直流侧电压大小只在一定范围内波动.而且,此控制策略在基于数字信号处理器TMS320LF2407A的硬件平台上得以实现,并对有源电力滤波器在投入运行前后的系统网侧电流波形进行了实验分析.实验结果表明,所提的电流跟踪控制和直流侧电压控制方法可以使有源电力滤波器有效滤除电网中的谐波电流.     

利用三维空间矢量检测瞬时畸变电流

为使用于补偿谐波与无功电流的有源电力滤波器达到良好的补偿效果,研究了其畸变电流检测技术．利用三维空间矢量,提出了一种新型的无需坐标变换的三相电路畸变电流检测方法．理论分析和仿真结果表明,该方法计算工作量小,且能准确地检测出负载电流中的畸变分量．     

一种新型单相并联型有源电力滤波器实现方法的研究

提出了一种能在单相并联型有源电力滤波器（Active Power Filters, APF）中使用单闭环控制策略的实现方法.该实现方法通过构造与网侧电压、电流正交的虚拟电压、电流分量后,采用单相PQ理论推导出了单相并联型APF在理想情况下补偿电流指令的表达式.在此基础上,本文通过功率预测算法求取了用于稳定APF直流侧电压而必须从电网吸收的有功功率表达式,进而获得实际工作状态下补偿电流指令.功率预测算法的使用可使本文提出的实现方法能取消常规方法中必须具备的电压调节环节而仅采用单闭环控制策略来对APF进行控制,因而具有控制参数设定简单、系统的动态响应快和鲁棒性强等特性.文中还以实际中使用最为广泛的一种单相并联型APF的电路为例,研究了APF在启动、正常运行和负载突变状况下的动态响应过程.仿真和实验结果验证了本文提出的实现方法的有效性.     

并联有源电力滤波器的仿真研究

由于非线性负荷造成电网电能质量下降,各种调节控制补偿装置大量涌现,其中新型动态实时补偿装置并联有源电力滤波器(SAPF),具有优越的补偿性能.利用MATLAB的动态仿真软件SIMULINK模拟SAPF补偿负载产生谐波及无功电流.建立SAPF的仿真模型采用了传递函数法、IGBT三相桥式逆变器法,两种方法都能产生跟踪指令电流信号的补偿电流.分别阐述组建两种仿真模型的方法,并进行比较,指出传递函数法建立的SAPF仿真模型产生的补偿电流为计算量,而IGBT三相桥式逆变器法建立的模型能产生注入模拟电网的补偿电流,因此它更具适用性和研究价值.     

一种无功补偿装置设计与仿真

通过建立一个不含滤波电容的电感负载交直交换流电路,利用输出滞后系统电压1/4工频周期的SPWM控制方法,使电感负载与系统感性负载发生能量交换,达到电感代替电容补偿系统感性无功的效果。并通过Y/△三相变压器连接3个配合工作的单相补偿电路,消去单相补偿电路中较大的3次谐波,使三相补偿电路不含低次谐波。基于该原理,提出一种在电力系统无功补偿中利用电感代替功率电容的控制方法,并研究该无功补偿装置的参数设计。有利于无功补偿器容量和电压的提升,减少由功率电容带来的冲击电流,提高了工作可靠性和降低了设备成本。用仿真软件建立算例电路检验补偿效果,并论证了补偿方法。     

Lag compensation errors in active power filters based on DSP controllers

The growing problems of harmonic pollution on coal mine power lines caused by high-power DC drive systems has increased the use of active power filters. We analyzed compensation errors caused by the time lag in the detecting circuits of an active power filter based on DSP control. We derived a mathematical model for the compensation error starting from the error estimation when a single distortion frequency is present. This model was then extended to the case where multiple frequencies are present in the distortion. A formula for a general theory of compensation error with fixed load and fixed lag time is presented. The theoretical analysis and experimental results show that the delay time of an active power filter mainly arises from the sampling time. Lower sampling frequencies introduce larger compensation errors in the active power filter reference current.     

串联型有源电力滤波器的双闭环控制策略

针对轻载条件下串联型有源电力滤波器的补偿要求，分析了前馈控制策略的不足之处。提出了一种双闭环控制策略，这种控制策略控制下的有源电力滤波器具有对负载的适应性好，抗干扰能力强的优点，且内环电流反馈能够明显改善滤波器的补偿特性。仿真结果验证了双闭环控制策略优良的控制及补偿特性。     

串—并联混合型有源电力滤波器（UPQC）的理论研究

本文针对影响电能质量的各种因素进行了初步的研究,对如何将电能的质量提高进行了简要的分析,对目前电力系统研究的重点——有源电力滤波器的发展历程及研究现状进行了简单的探讨。混合型有源电力滤波器是统一电能质量调节器（UPQC）的一种应用功能,本文重点对它的拓扑结构和补偿特性展开了详细的分析,对UPQC补偿系统中电压及负载电流的过程进行了研究。以主电路拓扑结构为依据,对UPQC的串、并联部分进行了功能分解,建立了各自相应的数学模型。经过研究发现,对电力系统进行准确补偿的前提条件是：将电力系统中的谐波及无功电流精确的检测出来。因此,本文对如何精确检测谐波及无功电流进行了重点介绍。     

基于功率谐波分析的一种无源滤波原理

介绍了四种用于消除电容性电路或电感性电路产生的无功功率谐波的无源滤波器．各无源滤波支路由Ｒ－Ｃ，Ｒ－Ｌ所组成．还介绍了当滤波支路数一定时获得最佳无功补偿的方法．     

三相并联型有源电力滤波器研究及仿真

作者在基于MATLAB/SIMULINK的方法上,对并联型有源电力滤波器进行了设计研究并仿真.仿真结果表明,并联型有源电力滤波器在消除电力系统的谐波污染、补偿电力系统的无功功率和负载的不对称性等方面具有非常明显的效果.     

有源电力滤波器控制策略综述

有源电力滤波器能否按照其工作原理达到预期的谐波治理效果,除了谐波检测算法速度快、精度高等以外,很大程度上还依赖于控制器的控制策略。对有源电力滤波器的控制策略进行了分类,对其几种常用控制策略的控制效果进行了深入分析,总结出了它们的优缺点。其中复合控制方式综合了检测负载谐波电流控制方式和检测电网谐波电流控制方式的优点,是一种比较理想的控制方式。     

有源滤波器的谐波检测算法及仿真实现

谐波电流检测的准确性是有源滤波器可靠运行的首要环节.在传统谐波检测算法的基础上采用一种基于三相瞬时无功功率理论的改进的ip-iq算法,并在MATLAB/Simulink下进行建模仿真.结果表明,该谐波电流检测算法能够及时、精确的检测到负载产生的谐波电流,从而使控制装置产生的补偿电流能够精确得跟踪指令电流,最终达到精确补偿负载谐波的目的.