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,对逆变器各桥臂上的开关元件采用提出的新型脉宽调制（ Ｐ Ｗ Ｍ） 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;当滤波器交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;对电力系统中的波动,快速变化的负荷,有源电力滤波器能够进行动态补偿     

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。     

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．     

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.     

有源电力滤波器的正弦滞环控制法研究——滞环控制策略分析

本文分析并比较了四种电流滞环控制策略,在将其应用于电压逆变器型有源电力滤波器的电流滞环控制时,提出了降低有源电力滤波器开关频率及减小该开关频率变化范围的方法;提出了用正弦载波代替三角形载波进行控制将更为有利的观点,并通过仿真分析得以验证。本文的研究结果同样也适用于电流逆变器型有源电力滤波器的电压滞环控制问题的分析。     

基于CAN总线多模块有源电力滤波器并联控制

采用CAN总线通信来实现分布式控制在多模块并联有源电力滤波器中的应用;设计了基于CAN总线的新型相位同步与均流控制方法。采用TI最新的Concerto F28M35x系列控制器构成控制与通信系统,从而集实时控制与高级通信能力于一身;通过二台有源电力滤波器样机的并联运行调试,实验结果证明基于CAN总线的同步与均流策略使得每台有源电力滤波器模块输出电流的相位和幅值相等,经过补偿后的谐波畸变率低,响应速度快。     

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．     

单相并联型APF双环控制技术的仿真研究

分析了系统谐波的危害,提出了有源电力滤波器抑制谐波的有效性,以单相并联型有源电力滤波器为背景,介绍了其工作原理并建立数学模型。详细分析了基于电压外环电流内环的单相并联型有源电力滤波器双环控制系统,并给出了电压外环以及电流内环PI控制参数的具体设计过程。最后通过MATLAB仿真对所设计的系统控制参数进行了验证。仿真结果表明,该种基于电压外环电流内环的双环PI控制器的单相并联型有源电力滤波器能保证直流母线电压的稳定,并对中低频带的谐波进行有效的补偿。     

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.     

串联有源电力滤波器的控制策略

将有源电力滤波器与无源电力滤波器相结合,构成混合型电力有源滤波器（ＨＡＰＦ）,可以降低谐滤补偿系统的成本,改善滤波性能,提高实用价值。本文对利用ｄｑ变换计算谐波电流的方法作了分析,在Ｆ．Ｚ．Ｐｅｎｇ的串联ＨＡＰＦ的结构基础上,对其控制方案作了研究和改进,将两种有源滤波器的原理结合在一起,使其同时能国电网谐波电压和负载皮电流进行有效抑制,并对高次谐波和低次谐波都具有很好的抑制效果,通过仿真分析证明了     

载波移相双重化技术的有源电力滤波器研究

介绍了一种150 kVA并联型有源电力滤波器的研制,包括双重化的主电路结构和载波移相的PWM方法,三相软件锁相环技术、直流侧电压稳压控制策略、直流侧电压的低通滤波器设计、APF的谐波提取及其控制策略等,最后给出了采用二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明:双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。它能在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,以及可以减少系统输出的高次谐波含量。     

有源滤波器中输出滤波器的参数优化方法

电流滞环控制使逆变器的开关频率不固定,造成逆变器输出滤波器设计困难.在综合考虑输出滤波器的输出补偿谐波能力、滤除开关谐波能力和功耗等性能指标的基础上,提出一种输出滤波器参数优化方法,并建立参数优化数学模型.实验结果表明：该方法具有良好的滤波性能,能在开关谐波和功耗满足工业生产要求的前提下,有效地提高输出滤波器的输出能力,从而增强有源滤波器的补偿能力.     

基于滑窗迭代DFT的电力谐波检测

有源电力滤波器的动态补偿要求能够准确、实时地检测出电网中瞬态变化的畸变电流。针对现阶段有源电力滤波器畸变电流检测方法存在工频周期时延、计算量大等不足,提出了一种基于离散傅立叶变换的滑窗迭代算法,能实时有效地检测出谐波参考指令电流。若进行扩展,该算法还能应用于单次谐波的检测。仿真与实验结果都表明该算法能有效地提高系统的实时性、目标跟随特性和抗干扰性,并具有计算量小、灵活性高、易于工程实现等特点。     

基于电流环重复控制的并联有源电力滤波器研究

三相有源电力滤波器(APF)通常用来补偿非线性负载所引起的谐波电流。传统的PI控制带宽有限不能实现无静差输出,为了提高三相并联型有源电力滤波器的补偿性能,提出一种新型的谐波电流复合控制算法。该算法将PI控制器和重复控制器并联在控制系统的前向通道,共同对APF输出产生影响。给出了具体的系统控制框图,以及电流动态快速补偿算法和重复控制的重复环境构造等问题。通过系统仿真和实验,证明该控制算法能显著地改善系统动态性能,消除稳态误差,提高系统的滤波效果。     

基于卡尔曼滤波的PMSM 驱动器死区补偿

针对矢量控制永磁同步电机驱动器, 提出了一种基于卡尔曼滤波的在线死区补偿方法.通过 分析功率器件的通态压降及死区对逆变器输出相电压的影响, 给出了死区补偿时间和死区补偿电 压的表达式.采用卡尔曼滤波器在线估计两相旋转坐标系中q 轴扰动电压, 进而计算出死区补偿时 间和三相死区补偿电压, 最后将各相死区补偿电压与参考电压相加对逆变器死区进行补偿.仿真结 果表明:该方法能够较好地消除零电流钳位现象, 有效地降低输出电流的脉动.     

一种新型控制方法在串联型有源电力滤波器中的应用

提出了一种新型控制方法,该方法不是通过繁琐计算直接求取谐波电压补偿信号,而是借助于实时跟踪和修正系统电流,以间接方式来获取电压补偿信号,简单易行.并利用Matlab软件对该方法在串联型有源电力滤波器中的应用进行了仿真研究.结果表明,采用此方法可以获得良好的补偿特性.