三相直流侧APF补偿性能的频域研究

三相不可控整流桥装置产生的电流谐波具有谐波含量大,谐波频谱分布宽的特点.直流侧有源电力滤波器是针对不可控整流桥装置提出的谐波治理方案.从频域角度分析直流侧有源电力滤波器电流环带宽与谐波补偿性能的关系,得到不同带宽所对应的补偿后电流THD理论数据,从而对三相直流侧有源电力滤波器的补偿性能进行定量的研究.通过该频域分析方法,将三相直流侧有源电力滤波器与传统交流侧有源电力滤波器进行对比分析.分析表明,在三相不可控整流桥带大电感负载情况下,当电流环带宽取1kHz时,直流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为0.41%,交流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为9.63%.采用平均电流控制策略,完成三相直流侧有源电力滤波器的设计.实验测试结果验证当电流环带宽取1kHz时,三相直流侧有源电力滤波器实现整流桥负载谐波电流的有效补偿.     

有源电力滤波器直流侧电压优化控制研究

首先通过分析有源电力滤波器直流侧电压波动对系统补偿效果的影响,并且做了相应的实验,进一步证明了直流电压控制效果越好,对系统谐波补偿更有利。然后针对此问题,在直流侧采用两种电压控制方式,通过分析实验数据,得出优化的PI控制方式,系统电流补偿效果更好。     

级联式并联有源电力滤波器的控制

本文提出了一种新的级联式并联有源电力滤波器(CSAPF)的控制算法.传统的两电平拓扑结构的有源滤波器由于其功率开关耐压水平的限制,难以实现对高压大容量非线性负载的谐波补偿.在高压大容量传动系统中,H桥级联式逆变器得到了广泛的应用.然而,这种逆变器独立电容电压的不平衡问题限制了其在有源滤波领域的应用.本文针对这一问题设计了一种新的参考电流提取算法和电容电压平衡PWM算法.实验结果表明了所提出算法的正确性和有效性.     

On setting the DC voltage level of an active power filter

A new strategy for setting the DC voltage level of an active power filter is proposed in this letter. By determining the peak slope of the command for the compensating current within a defined load range, an optimal value for the DC voltage level can be determined based on the trade‐off between an undistorted input current and a minimum switching loss. Experimental results conform well with the theoretical analysis. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

稳定直流电源用串联型有源电力滤波器研究

介绍了应用于稳定直流电源中的串联型有源电力滤波器的系统构成、工作原理和系统的交流等效模型 ,分析了影响有源电力滤波器补偿性能的几个系统参数及耦合变压器的特点。仿真和实验结果表明 ,有源电力滤波器具有良好的补偿效果 ,实现了负载电压和电流的低纹波     

有源电力滤波器任意次谐波电流检测的新算法

有源电力滤波器是一种消除电力系统谐波污染的重要装置，随着电力电子技术的发展，它的使用也越来越广泛。针对有源电力滤波器的特点，基于瞬时无功功率理论，提出一种对于任意指定次数的谐波电流的检测算法。该算法能够克服数字式控制器延迟时间对于谐波补偿的影响，可实现谐波的实时补偿。理论分析和仿真结果证实了所提方法的正确性。     

单独注入式APF直流侧电压的稳定控制

有源电力滤波器(APF)的直流侧电容电压不稳定直接影响滤波装置的补偿性能.通过对单独注入式.APF的直流侧电容电压升高机理进行分析,得出了APF的能量交换中有功功率与无功功率的流动造成直流侧电压的波动,同时当逆变器开关损耗及输出滤波器内阻损耗小于回灌到APF直流侧的有功功率时,直流侧电压也会抬升的结论.一方面在注入电路参数设计中考虑了实际应用中要注意电网电压的冲击等情况,以保证逆变器中功率器件的安全运行;另一方面提出对直流侧电容电压进行模糊控制的方法,通过检测滤波器支路的基波电流,控制APF产生与基波电流方向相同或相反的基波电压,来实现主动地控制APF从电网吸收或向电网释放有功功率,从而提高了电容电压稳定性.     

耦合变压器型串联直流有源滤波器的研究

针对大功率稳定直流电源对负载的低纹波要求,提出了一种耦合变压器型串联直流有源滤波器。并对有源滤波器的系统构成、工作原理、控制方式进行了详细的介绍。最后,对整个系统进行了实验研究,实验结果验证了耦合变压器型串联直流有源滤波器具有良好的补偿性能,使稳定直流电源实现了负载电压和电流的低纹波。     

Genetic based algorithm for active power filter allocation and sizing

Active power filters (APF) can be employed for harmonic compensation in power systems. In this paper two algorithms are proposed for optimum allocation and sizing of APFs. In the first algorithm, the aim is to minimize the voltage harmonic distortion while in the second; the aim is to meet the harmonic standard levels by minimum injection of APF currents. Both algorithms are solved using genetic algorithm (GA) as the optimization tool. The performance of the proposed approaches are assessed and appreciated by various case studies on an 18-bus test system.     

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.     

用于高压混合有源滤波器的直流侧电压控制方法

针对一种用于高压交流系统的混合有源滤波器,提出了其直流侧电压闭环控制策略,并使用平均值模型和小信号扰动法建立了相应的近似数学模型,分析了该控制系统的稳定性和对控制器参数的要求,仿真和模拟实验结果证明了理论分析的正确性.     

用于高压混合有源滤波器的直流侧电压控制方法

针对一种用于高压交流系统的混合有源滤波器,提出了其直流侧电压闭环控制策略,并使用平均值模型和小信号扰动法建立了相应的近似数学模型,分析了该控制系统的稳定性和对控制器参数的要求,仿真和模拟实验结果证明了理论分析的正确性.     

Static frequence converter with direct current link and active power filter

Contents A new PWM-controlled AC/DC converter and control strategy is proposed that is able to draw nearly sinusoidal currents as unity power factor from three-phase power lines. An active power filter with capacitive storage is used for this purpose. A wide control range and a linear variation of the output DC voltage of the converter versus relatives connecting duration are obtained. Such a converter can be efficiently used to get a static frequency converter with direct current link, which can feed an induction motor with adjustable voltage and frequency.

---

Ein Umrichter mit eingeprägtem Strom und aktivem Leistungsfilter

Übersicht In der vorliegeden Arbeit wird ein selbstgeführter Stromrichter vorgestellt, der nach dem Prinzip der Pulsbreitenmodulation (PWM) arbeitet, keine Blindleistung des Speisenetzes beansprucht und in das Netz Stromoberschwingungen mit verminderten Werten einführt. Zu diesem Zweck wird ein aktives Leistungsfilter mit kapazitiver Speicherung verwendet. Man erhält somit einen linearen Variationsbereich in Abhängigkeit von der relativen Schaltungsdauer der Ausgangsgleich-spannung des Stromrichters. Ein solcher Stromrichter kann vorteilhaft in einem Umrichter mit eingeprägtem Strom, der einen Induktionsmotor mit regelbarer Spannung und Frequenz speisen kann, eingesetzt werden.

     

并联型有源电力滤波器直流侧电压控制策略的研究

在研究了PI控制方法控制方法的基础上,提出了对有源电力滤波器直流侧电压实现模糊递推PI控制的方法,设计了模糊控制规则,详细介绍了模糊递推PI控制方法的控制原理,并且针对PI控制方法和模糊递推PI控制方法采用Matlab/Simunlink仿真软件对直流侧电压进行仿真分析。仿真结果表明,模糊递推PI控制方法在系统稳定以及负载突变时比PI控制方法能够更加有效地消除稳态误差,使有源电力滤波器直流侧电压实现精确跟踪,从而提高滤波器的滤波效果。     

变压器串联型直流有源电力滤波器的控制方法研究

介绍了应用于稳定直流电源中的串联型有源电力滤波器的系统结构。详细分析了有源电力滤波器的四种最基本的控制方法 ,并简要比较了它们各自的优缺点。实验结果表明 ,采用检测无源滤波支路纹波电压的控制方法效果最佳 ,有源电力滤波器具有良好的补偿效果 ,实现了稳定直流电源对负载电压和电流的低纹波要求     

有源电力滤波器直流侧电压的模糊自适应控制

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,提出了模糊自适应控制的直流侧母线电压控制新方法。通过模糊控制规则,可以自动调整PI参数,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差。仿真结果表明:该方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性。     

无负载侧谐波检测的有源滤波器自适应预测算法

经典有源滤波器算法中通过控制直流侧电压环的算法可以省去负载和输出电流检测单元。为了增强其动态性能,给出了基于自适应预测算法的无负载侧谐波检测有源滤波器控制方法。该方法对直流侧电压差进行滑窗迭代,不断地对窗内数据进行加权平均计算。通过历史数据自适应滤波器系数在线滚动迭代,步长实时更新,结合内插值法能够很好地预测出网侧电流下一拍的状态。仿真结果证明了所提出的方法具有良好的稳态补偿效果和动态跟踪性能,基于DSP的样机实验结果再次证明了该算法的可行性与正确性。     

A study of AC link and DC link method for wind power generation connected to electric power system

In this paper, grid‐connection of wind power generators was evaluated from the viewpoint of frequency fluctuation. Wind power generation is a power generation method that depends on natural energy, and there is some concern that it may exert a negative influence on electric power quality. As a result, it is necessary to maintain high electric power quality when wind power generation is connected to the grid. The AC link method, the AC‐DC link method, and the DC link method are alternatives for grid connection of wind power generators. The model system was constructed with the use of a synchronous generator and an induction generator as wind power generator, and verification experiments were performed. Verification experiments using the various grid‐connection methods for each generator were conducted. The steadiest frequency characteristic was obtained in the DC link method. In particular, the stability level was highest in the wind power generation system using the DC link method with a wound‐rotor induction generator. Generally, induction generators are grid‐connected by the AC link method. Therefore, grid‐connection of induction generators by the DC link method appears effective from the viewpoint of frequency fluctuation. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 178(3): 21–30, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21196     

有源滤波器电流控制新方法

本文提出了一种基于最优电压空间矢量的有源滤波器滞环电流控制方法。该方法的特点是以相间电流误差而非相电流误差作为控制对象,因此可用三个滞环比较器构成参考电压矢量所在区别判别器,在此基础上应用最优电压矢量实行滞环电流控制。在同样的控制精度下,该方法可有效地降低开关频率,减小有源滤波器开关损耗。计算机仿真结果验证了这一方法的有效性。     

改进遗传算法在混合有源滤波器的研究

针对混合有源滤波器设计中无源滤波器的重要性,采用改进遗传算法,对无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果三个方面进行参数优化,得到多组最优目标,改善了以往遗传算法存在的早熟等问题,而且选取优化后的三组无源滤波器参数应用到混合有源滤波器,通过Matlab对其滤波效果进行了仿真,并将其滤波效果分别与优化前的滤波效果进行了比较,结果表明,经过优化的混合有源滤波器的滤波效果总俺上均比参数优化前的效果好,而且可以根据谐波实际情况来调整无源滤波器的参数,并都相应的减小了有源滤波器容量,提高了混合滤波器的性价比.