多重化APF补偿系统设计

介绍了一种由微机控制的基于电流检测的并联APF动态监控系统,阐述了实验装置的软、硬件设计原理.     

适用于小容量独立电源系统的APF控制策略

针对小容量独立电源系统电源受负载影响比较大的特点,提出了一种有源电力滤波器(Active Power Filters, APF)的电流基准产生方法,并对APF直流侧稳压问题进行了详细的分析,推导了传递函数,得到了数学模型.对采用本文提出的电流控制策略的APF进行了仿真研究并制作了实验样机,通过仿真和实验验证了该控制策略应用于小容量独立电源系统APF的正确性和可行性,实验结果同时证明了采用该控制策略后APF具有良好的动态和稳态性能.     

基于电网不平衡APF系统新型锁相环的研究

此处提出了一种改进的三相低通陷波器(LPN)锁相环(PLL)方法,该方法基于Clarke交换和Park变换,通过LPN滤波器,从而消除电网不平衡电压中的零序和负序分量。详细分析了单相LPN-PLL方法在电网不平衡条件下无法准确得到基波正序电压相位的原因及单相LPN-PLL相位偏差对i_p-i_q谐波检测的影响。详细分析了所提三相LPN-PLL的原理及所选滤波器的截止频率对三相LPN-PLL性能的影响和三相LPN-PLL的动态性能。通过仿真和实验分别验证了所提出的三相LPN-PLL方法能较好地检测出基波正序相位。将其应用到有源电力滤波器(APF)系统中,通过采用i_p-i_q谐波检测方法,能达到较好的补偿效果。     

一种基于补偿电流的单相电路谐波电流检测算法

针对电网中谐波的危害和“污染”等问题,为了实现有源电力滤波器控制系统谐波电流检测的精确性、实时性,本文提出了一种单相电路谐波电流检测算法,该算法基于补偿电流最小检测原理,通过构造函数将谐波电流检测问题合理地转化为基波有功电流幅值问题,实验表明,新算法具有实时性好、计算量小、易于实现等优点.基于此算法的有源电力滤波器具有较好的动态响应性能,能实现有效的谐波电流补偿,仿真结果验证了该算法的有效性和正确性.     

矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进

基于通用瞬时无功功率理论,对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进。改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况,在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下,在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节,保证补偿后电流与供电电压基波正序分量同相位,完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量。通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果,表明了该方法的准确性。     

矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进

基于通用瞬时无功功率理论,对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进.改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况,在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下,在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节,保证补偿后电流与供电电压基波正序分量同相位,完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量.通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果,表明了该方法的准确性.     

混合型APF的选择性谐波补偿控制策略研究

混合有源电力滤波器(HAPF)将有源电力滤波器(APF)和无源滤波器相结合,既能弥补无源滤波器的缺点,又能有效降低APF的容量,在工程实际中具有很强的实用性.针对一种单调谐HAPF,分析了其拓扑结构,推导得到了α,β坐标系下的电流控制模型;提出了一种基于负载电流检测方式的选择性谐波补偿控制策略,电流控制环节采用多个矢量谐振控制器并联同时实现了指令次谐波提取和谐波跟踪.最后搭建了实验平台进行实验,结果证明了所提控制策略的有效性.     

基于电源电压瞬时相位检测的并联型有源滤波器研究

文章通过对并联型有源滤波器的系统结构和工作原理的简要分析,提出了一种基于电源电压瞬时相位检测以获取系统控制回路补偿参考电流的检测控制方法。在此基础上,研制了采用该控制方式的实验样机,并进行了实验研究。实验结果证明了文章提出的滤波器控制系统是正确和有效的。     

APF谐波电流检测的积分法与低通滤波法的比较研究

积分法和低通滤波法都是以非线性负载电流的Fourier级数表示为理论依据的两种有源电力滤波器(APF)谐波与无功电流检测方法.为了弄清楚这两种方法的检测性能孰优孰劣,建立了对这两种方法进行比较研究的MATLAB仿真模型,在此基础上,对这两种方法在电源电压无畸变、电源电压发生畸变和电源频率发生变化时进行了仿真比较.比较研究发现:在电源电压无畸变时,当负载电流处于稳定状态时,积分法的检测精度高于低通滤波法的检测精度,当负载电流处于变化状态时,积分法的跟踪速度快于低通滤波法的跟踪速度;在电源电压发生畸变时,积分法与低通滤波法的检测精度无明显差别;在电源频率发生变化时,低通滤波法的检测精度明显地高于积分法的检测精度.     

采用模型预测控制的APF谐波电流补偿的研究

由于有源电力滤波器(APF)传统的电流补偿方式存在谐波电流跟踪控制精度低、实时性差等问题,给出了一种基于模型预测控制(MPC)的优化闭环控制算法,根据过程的历史信息预测将来的输出建立模型,依据预测控制的预测模型、反馈校正和滚动优化等环节实现对APF谐波电流的预测控制。搭建10 kVA并联型APF的实验样机并结合Matlab仿真实验对谐波补偿进行了研究。实验结果表明,采用MPC的谐波电流控制方法能有效降低电流畸变率,抑制谐波电流,谐波电流分量较补偿前降低10倍左右,电流总谐波畸变率(THD)从原来的29%降低到3%,从而验证了MPC算法具有较高的电流跟踪控制精度。     

并联型有源电力滤波器功率平坦控制策略

随着地铁配电系统谐波含量不断增多,并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)也逐渐取代传统谐波处理装置。建立了αβ坐标系下SAPF中PWM变流器交流侧输出电压与功率之间的数学模型,为了使SAPF在无需精确数学模型条件下仍具有良好谐波抑制效果,通过选取变流器交流侧输出功率作为状态变量及系统输出量,交流输出电压为输入控制变量,提出了一种基于微分平坦理论的功率平坦控制策略。控制器设计通过参考轨迹前馈控制和误差反馈补偿等两部分实现,前馈控制根据期望平坦输出及输入控制量与输出变量间的数学关系规划系统控制状态量参考轨迹,误差反馈补偿消除输出实际值与期望值之间误差值。仿真结果表明所提出控制策略的有效性,谐波补偿效果明显,为SAPF功率控制器设计提供了一种新的思路。     

并联有源电力滤波器的复合电流控制策略

为提高并联型有源电力滤波器的电流跟踪性能并降低开关频率,提出一种基于电压空间矢量的双滞环电流复合控制方法。利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布给出最佳的逆变器输出电压矢量切换,使补偿电流误差控制在滞环宽度以内。采用电压空间矢量消除相间影响,提高电压利用率,其实现简单,无需复杂的矢量变换。仿真实验结果表明该方法动态响应快、开关次数少、能够很好抑制电网谐波电流。     

一种新型并联有源滤波器控制策略的研究

现有的有源滤波器多采用开环控制算法,其谐波补偿性能受参数不确定和干扰的影响较大.详细论述了并联型有源电力滤波器(Active Power Filters,简称APF)直流侧电压的控制策略和补偿电流的跟踪控制,采用TMS320LF2407 DSP完成了并联型APF系统的硬件和软件设计.试验结果验证了提出的并联型APF控制策略的正确性和有效性.     

有源电力滤波器电流控制策略研究

针对传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿的问题,提出了两种输出电流控制策略:PI控制与重复控制并联运行的复合控制技术和指定次数无静差控制技术.前者利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度,PI控制保证有源电力滤波器的动态性能.后者对单频率谐波进行无静差调节.仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性,但其工业现场的应用仍需进一步验证.     

模块化多电平有源滤波器控制策略研究

为了增大有源滤波器(APF)的容量,利用了模块化多电平(MMC)型变流器具有耐压等级高和等效频率高的特点,提出了一种三相二十四模块的有源滤波器控制算法。该算法设计了电容电压控制策略,保证子模块电容电压稳定;同时根据模块化多电平换流器特点,设计电压间接控制算法使得APF输出i_p-i_q法检测的补偿电流,从而保证系统侧电流为基波正序电流。该方法控制简便,易于实现,Matlab/Simulink仿真实验证明了其有效性。     

有源电力滤波器控制策略方法的仿真研究

为提高有源电力滤波器的控制策略水平,针对一般稳定性负载的电网谐波的重复周期性特点,应用基于PI型学习律的重复学习控制策略以增强系统的鲁棒性,同时提高系统的跟踪精度。在某厂谐波治理系统的设计中利用PSIM设计系统整体方案、控制策略以及进行仿真,同时与采用传统滞环控制的跟踪控制效果比较,仿真实验验证了该算法的有效性。     

有源电力滤波器控制策略综述

针对有源电力滤波器 (APF)的控制 ,简要介绍空间矢量最优控制、滞环电流控制、单周控制、变结构控制、无差拍控制、单位功率因数控制和组合变流器相移SPWM技术等几种目前较新颖、应用较广的控制策略 ,并进行对比分析 ,指出它们各自的优缺点及应用范围。     

有源滤波器控制新策略

由于有源滤波器(APF)的性能主要取决于谐波检测和电流控制两个环节,本文对这两个环节做了改进,提出了一种新的控制策略,针对ip-iq谐波电流检测法中的锁相环(PLL)易受电压波动影响,提出了基于广义积分器的相位锁定法,该方法通过提取电网三相电压的正序基波分量来锁定相位,不受电压畸变和不对称的影响。同时将PI参数自整定的广义积分器应用到电流跟踪控制中,利用其在谐振频率的无穷大开环增益实现谐波电流的无静差跟踪。Matlab/Ssimulink仿真结果表明,在电压畸变的情况下该方法可以很好地检测和补偿谐波电流。     

有源滤波器无差拍SVPWM控制策略的研究

为提高有源电力滤波器( APF)的电流跟踪控制性能,此处提出了一种基于电压空间矢量的无差拍控制方法,给出其控制策略,包括无差拍原理以及空间矢量脉宽调制(SVPWM)的算法模块,该方法可以消除采样、计算等带来的延时.这里对所采用的控制策略在EMTDC/PSCAD中进行了仿真验证,并在由数字电路控制的APF装置上进行了实验...     

有源电力滤波器的控制策略综述

随着电力电子装置的广泛应用,大量的谐波和无功电流注入电网,引起电网污染,造成电能质量问题日益严重.有源电力滤波器(active power filter,APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键.介绍了几种适合于有源电力滤波器的谐波电流检测方法和补偿电流控制策略的基本原理,进行了对比分析,并指出了它们各自的优缺点.控制策略的不断发展可使有源滤波器获得更好的性能和更广泛的应用.