基于矢量谐振控制的三相四线制APF控制策略

三相四线制有源滤波器能有效解决0.4 kV低压配电系统中非线性负荷产生的谐波污染、不平衡等电能质量问题。为有效提高其动态性能,该文提出了一种基于矢量谐振控制的三相四线制有源滤波器控制策略。首先,直接将网侧电流、直流母线电压作为状态变量,建立了其在dq0旋转坐标系下的数学模型。其次,该控制策略基于无谐波检测控制原理,利用了矢量谐振控制频率适应性好和稳定裕度大的优点,实现了对交流谐波分量的快速跟踪控制,具有动态响应速度快、稳态精度高、计算量小的特点,并采用delta变换进行了数字化实现。最后,通过研制的30 kV·A实验样机证实了所提控制策略的有效性,取得了预期效果。     

三相四线制APF谐波检测和控制策略的研究

提出了针对三相四线制的零序电流分离法和自适应谐波检测法两种检测方法,并对其进行了实验室对比仿真;同时提出了脉宽调制(PWM)滞环控制和重复学习Boost控制方法对三线四线制系统的谐波进行补偿控制,并在实际工程运用中对这两种方法进行验证。     

基于广义预测的三相四线制APF控制策略研究

针对有源电力滤波器(APF)系统自身同有延时造成APF补偿性能下降问题,提出了一种基于广义预测控制(GPC)策略。根据GPC理论,设计了三相四线制APF预测控制结构模型,建立了APF的受控自回归积分滑动模型。在此基础上讨论GPC预测控制器的设计方法,实现了对三相四线制APF电流的预测控制。设计了最优控制规律。仿真试验结果表明,广义预测控制具有较好的跟踪能力,克服了系统延时造成的网侧电流存有毛刺的现象。     

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。     

LCL型三相四线制APF的准比例谐振控制研究

配电网智能化的关键在于利用有源电力滤波器(APF)综合控制电能质量.通过研究分析APF的结构及其原理,建立等效电路模型,简化电流检测,不需要分离正负序电流,也不需要提取无功电流和各次谐波电流,即可获得指令电流.基于准比例谐振(PR)控制,实现对各种频率分量协调控制,分析无源阻尼法中各增阻尼方式,综合考虑各阻尼放置位置对...     

新型三电平三相四桥臂APF矢量模式单周控制策略

提出三电平三相四桥臂有源电力滤波器(APF)矢量模式单周控制策略.基于三电平三相四桥臂APF等效开关模型和开关函数的定义,得到该拓扑的有效绝对开关状态表,同时对1个工频周期进行12等份,在每个30°区间对应绝对开关状态表,首先选择出该区间内第4桥臂的开关状态,然后再根据电压大小设定其他桥臂开关状态,以实现将开关模型等效成3-Boost结构,最后建立控制模型得到控制目标方程.依据控制目标方程对三电平三相四桥臂APF进行了仿真和实验研究,研究结果表明基于该控制策略的四桥臂APF能有效地补偿系统谐波和无功电流,补偿性能好,验证了所提控制策略的可行性和有效性.     

三相四线制APF电流检测方法的研究

我国低压线路大多采用的是三相四线制有源电力滤波器(APF),针对时常因零线引发事故的现象,提出了p-q-o、ip-iq、dq-o等三种用于四线制APF的电流检测方法,使APF不仅可以补偿谐波与无功电流,而且还可以补偿中线电流。并分别建立了MATLAB/Simulink仿真模型。通过对理论和仿真结果的对比分析,得出对于三相电压不对称且有畸变的APF的谐波电流的检测精度最高的是d-q-o法。而p-q-o法只能用在电压对称且无畸变的APF中,ip-iq只能用于对称的APF中。     

基于单周控制三相四线制APF的研究

以四桥臂三相四线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF中畸变电流检测的快速实时响应问题,研究APF的单周控制原理与控制策略,提出三相四线制APF的单周控制模型.在分析单周控制四桥臂三相四线制APF开关周期平均模型的基础上,推导出单周控制的关键方程,该方程组描述了在CCM运行模式下电源电流、开关占空比与电压调节器输出电压3个量之间的关系.基于该方程组的一个最简解,建立了单周控制电路模型.最后设计单周控制APF,并对其进行了仿真及实验研究.实验结果表明,该方法实时性好,控制电路结构简单、动态特性好.     

基于非正交坐标系SVPWM的三电平三相四线制APF控制策略研究

通过对中性点引出式有源电力滤波器在三相四线制电路中的应用分析,结合其有效的数学模型,研究了一种新型的非正交坐标系的空间矢量脉宽调制方法。解决了传统的空间矢量脉宽调制需要耗费大量计算去判断扇区的问题,同时采用了预测补偿型电流检测方法进行谐波电流的获取,并在Matlab／Simulink环境下建立了以上调制方法和控制策略的中性点引出式三相四线制有源电力滤波器的仿真模型。经过仿真分析,结果验证了以上方案的有效性。     

三相四线制APF电流检测复合算法的研究

并联型三相四线制有源电力滤波器(APF)具有良好的滤波效果,其关键是能准确地补偿谐波电流,在此问题上谐波电流检测显得至关重要.为此,提出一种基于自适应有限脉冲响应(FIR)预测与FBD电流检测相结合的电流检测算法,通过Matlab仿真证明了理论的正确性,并在一台15 kVA的样机上验证了这种新算法的可行性与有效性.     

电容分裂式三相四线制APF新型控制方法

针对传统比例积分(PI)控制器对于周期性信号跟踪性能较差、补偿精度不高的问题,在电容分裂式三相四线制不对称负载系统中,提出了基于PI控制和重复控制并联的复合控制策略。该策略结合了PI控制对指令响应的快速性和重复控制对周期性信号控制的高精度性的优点,构成了复合控制器,将其应用到有源电力滤波器(APF)电流跟踪环节中。对该策略进行了理论分析、仿真和实验验证,结果表明该设计方法能实现对指令的快速响应,同时提高电流跟踪精度,提高并网电流质量,由此验证了该控制策略的可行性和有效性。     

三相三线制并联型APF控制策略的改进

针对基于矢量运算的恒频积分控制三相三线制并联型有源电力滤波器,在电源电压不对称情况下存在的问题,提出了一种改进的控制策略。通过计算相电压不对称系数,对有源电力滤波器的控制方程进行修正,使系统中各相电源电流均能跟随各相电源相电压的变化,从而实现系统单位功率因数的目标。最后对该改进策略进行仿真验证。结果表明,采用该改进策略的有源电力滤波器具有良好的补偿特性,而且该控制方案简单,开关器件损耗小。     

基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制APF

随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段,因而基于单位功率因数的控制方法,研制了一种高性能的四桥臂三相四线制有源电力滤波器。同时提出了一种只需检测电源输入电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,并对其稳态及动态行为进行了详尽分析;补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。以此研制了一台10kVA四桥臂三相四线制有源电力滤波器实验样机,理论分析、仿真及实验结果均证明了该有源电力滤波器可有效地补偿三相四线制系统中的谐波、无功功率和三相不平衡,系统控制简单,动态响应快,补偿效果好。     

改进型TTA在三相四线制SVG中的应用

首先介绍了三相四线制系统中负荷的特殊情况,接着简要分析了静止无功发生器(SVG)的工作原理.针对三相四线制系统的特征,将应用于三相三线制的基于时域变换算法(TTA)的电流检测算法进行改进后,得到了一种用于三相四线制系统的TTA.该算法具有检测精度高、动态性能好的优点,能够检测出负载电流的正序、负序、零序、有功、无功和谐波分量.实验和现场运行结果表明,将该算法运用于SVG中,不但具有良好的无功补偿能力,并且能够很好地补偿谐波和抑制不平衡电流,中线电流也基本能够消除.     

三相四线制D-SVG的多目标控制策略研究

提出了一种多目标电能质量改善的控制策略,可实现谐波电流、基波正序无功、负序有功、负序无功、零序有功和零序无功电流的单一补偿和任意组合补偿。该控制策略基于改进的i_p-i+q法和等价三角变换的思想,同时检测出6种目标补偿分量,通过选择开关控制其是否投入补偿。直流侧电容电压稳定控制采用传统比例积分(PI)控制方式,最后采用三角载波比较法跟踪参考目标分量。利用该算法对多目标配电低压静止无功发生器(D—SVG)装置进行PSCAD仿真,并基于现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理器(DSP)实验平台搭建了多目标D-SVG样机。仿真和实验结果表明了该控制策略的正确性并具有较好的实用性。     

并联型APF三相四线制系统的控制策略研究

介绍了用于三相四线制的有源电力滤波器(APF)的工作情况,给出了APF预测控制的基本原理及系统的特点,并对空间矢量预测电流控制进行建模和仿真。最后通过仿真和实验验证了该算法的可行性和良好的控制效果。     

改进型缓冲电路在三相四线制D-STATCOM中的应用

针对传统缓冲电路的不足,对其作出进一步的改进,并将其应用于三相四线制的D-STATCOM进行仿真;最后比较三次仿真结构,得出添加缓冲电路的必要性。配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)是一种重要的"用户电力"装置,能综合的解决配电网中电压波动与闪变、无功、谐波及三相电压不平衡等电能质量问题,因此在配电网中颇受关注,成为现阶段电网无功补偿和电能质量控制的一个重要方向。我国的380V系统均为三相四线制系统,而负荷通常也     

基于电源电流和负载电流检测的前馈加反馈的三相四线制APF控制策略

三相四线制有源电力滤波器(APF)可以补偿非线性负载产生的各次谐波、三相不平衡电流、零序电流及无功电流。提出一种新型谐波电流检测法,可以检测三相四线制系统各次谐波的正、负、零序分量及无功分量。提出一种同时检测负载电流和电源电流的前馈加反馈控制策略,检测负载电流进行前馈控制,检测电源电流进行反馈控制,既保证了谐波补偿效果又具有良好的动态性能,可以用于快速变化的非线性负载的谐波补偿。由于各次谐波分量在其相应的同步旋转坐标系下为直流量,反馈控制采用多个同步旋转坐标系下的积分控制,可以实现几乎100%补偿各次谐波分量。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

改进单相谐波检测算法在三相四线制APF的应用

三相四线制系统可能会由于三相不平衡负载而产生不平衡电流,普通的谐波检测算法需要对负序有功电流进行补偿,将提高直流侧电容的设计要求。本文推论了补偿不同电流对直流侧电压脉动的影响,分析了对电流进行选择性补偿的重要性。在传统单相谐波检测算法的基础上,提出了一种基于半周期滑窗平均和谐波反馈的改进单相谐波检测方法,可以对电流进行选择性补偿,降低了直流侧电容设计要求,且具有更好的动态性能。在MATLAB中仿真验证了该谐波检测算法及推论的正确性。并以DSP为控制芯片的实验平台实际验证了该检测算法可行性。     

基于无源化方法的三相四线制APF控制器策略

电流跟踪控制是并联型有源电力滤波器(APF)的控制器设计的关键问题之一,利用APF的无源特性来实现电流跟踪控制可以取得较常规的线性和非线性控制器更好的控制效果.首先建立了三相四线制下四桥臂APF的状态空间模型;在此基础上利用无源控制方法构造电流跟踪动态控制器,然后基于APF的工作机理分析给出了实现渐近跟踪和内部稳定的充分条件;最后利用PSCAD软件包对所提出的控制算法进行了仿真测试,证明了新算法的有效性.