串联混合型有源电力滤波器稳定性分析

基于串联混合型有源电力滤波器的拓扑结构,采用检测电网谐波电流的控制方式,建立串联混合型有源电力滤波器的数学模型,从谐波治理效果出发,利用稳定性分析中的劳斯判据,重点分析了电网电感参数、系统延时和无源滤波器参数对系统稳定性的影响。分析结果表明：电网电感的参数值越大,系统的延时越小,则有源电力滤波器放大倍数K的取值越大,系统的谐波治理效果越好;无源滤波器参数对系统稳定性影响较小。仿真结果验证了该结论的正确性。     

注入式混合型有源电力滤波器稳定性研究

在介绍注入式混合型有源电力滤波器的拓扑结构及控制策略的基础上,提出了该有源电力滤波器的数学模型,并利用该模型对系统的稳定性进行深入分析。从谐波抑制效果出发,有源电力滤波器放大倍数K的取值越大越好;但是系统中的延时环节、电网电感参数和无源电力滤波器参数均限制了K的取值范围,从而共同决定了有源电力滤波器实际能够投入的最大容量。分析表明:系统中的延时越小、无源电力滤波器及电网的电感参数越大,则最大放大倍数Kmax越大,谐波抑制效果越好;无源部分对Kmax影响有限。实验结果证明了理论分析的正确性。     

新型注入式混合有源滤波器的稳定性研究

基于新型注入式混合有源滤波器的拓扑结构,采用检测电网谐波电流控制策略建立了该有源滤波器的数学模型,在此基础上研究了系统的稳定性。考虑到谐波治理的效果,有源滤波器的放大倍数K应越大越好,但系统中的延时环节、无源滤波器参数和电网电感参数都限制了K的取值范围,共同决定了有源滤波器实际能够投入的最大容量。实验结果证明了上述理论分析的正确性。     

智能型电力有源滤波器

常用的谐波抑制方法包括改造或弃用谐波源型设备、装设无源滤波器,以及采用电力有源滤波器.用户侧的改造一般很难实施,弃用电力电子设备和节能设备会增加电能的消耗,故很少采用.无源滤波器由电感、电容和电阻组成,受系统阻抗影响大,谐振点偏移会使其补偿效果降低,如果谐振点谐波与电网背景谐波接近,很可能产生谐波放大和共振情况.电力有源滤波器具有等效成电流源的特性,不受电网参数影响,补偿效果稳定。它有完善的保护措施,可靠性高。下面介绍一下智能型电力有源滤波器的四项技术特点。     

无变压器型混合有源电力滤波器的稳定性分析

将有源、无源电力滤波器结合构成的混合型有源电力滤波器是当今的发展趋势,能够充分利用2种滤波器的优势,在高压大容量条件下对谐波进行补偿。通过对无变压器型混合有源滤波器的设计原则进行了研究,并建立数学模型;在基于电网谐波电流的反馈控制策略下,分析电网侧电感和系统延迟时间对系统稳定性的影响。最后,通过仿真结果的比较,验证了分析的正确性。     

一种低压电网无源滤波器改造方案

针对无源滤波器的缺陷,提出了一种低压电网无源滤波器改造方案.在已安装无源滤波器的基础上,将有源滤波器通过小电感与无源滤波器相连,设计了混合有源滤波器.阐述了有源滤波部分谐波检测与控制方案的选取、新增补偿容量与品质因数的确定.实验与仿真结果表明,该方案具有能抑制谐波放大现象和提高滤波效果的特点.     

三相四线制下中线谐波电流治理的新方法

提出了一种中线谐波电流治理的新结构，该结构由新型无源滤波器和有源滤波器串联构成。其中无源滤波器包括3次、9次单调谐滤波器和高通滤波器，每个滤波支路都由三相电容器连接成星形后与一个电感（高通滤波器中还有一个并联电阻）串联构成。电网中的非零序电压全部由电容器承担，同时，流经无源滤波器电感和有源滤波器中的电流仅为谐波电流，大大降低了有源滤波器的容量和成本。文中分析了其基本原理：当有源滤波器输出一定的电压时，不仅可以使零序谐波电流完全流入滤波器中，而且可以抑制系统零序谐波电压产生谐波电流，从而使电网侧中线中仅含基波电流。文中提出了一种简单的控制方法，它仅利用电网侧零序谐波电流作为控制信号来产生有源滤波器所需的驱动信号。最后，利用PSCAD／EMTDC进行了仿真验证，仿真结果表明该结构中的有源滤波器的容量较小而且滤波效果较好。     

注入式混合型有源滤波器研究

提供了一种大容量、低成本的注入式混合型有源滤波器以适用于高压系统同时进行谐波抑制和无功补偿,其中,利用大容量无源滤波器实现谐波抑制和无功补偿;采用有源滤波器改善系统滤波效果并阻尼无源滤波器与系统阻抗之间的串、并联谐振。讨论了采用检测电网电流的控制策略时,注入式混合型有源滤波器的工作原理,其基本思想是通过对有源部分进行适当控制来等效增大电网支路的谐波阻抗。从抑制电网阻抗与无源滤波器之间的串、并联谐振,改善无源滤波器的滤波效果以及提高整个系统的鲁棒性3个方面详尽分析了注入式混合型有源滤波器的稳态补偿特性。相关仿真结果及工程应用效果均证明了该混合型有源滤波器对于同时进行谐波抑制和无功补偿的可行性。     

并联电感型混合有源滤波器及其控制策略

提出一种适用于三相电路的并联电感型混合有源滤波器拓扑结构,对其工作原理进行分析,并对这种拓扑结构下的3种控制策略进行比较研究,通过电路的等效变换,揭示出各种控制策略下有源滤波器的作用。该混合有源滤波器的有源部分通过单相变压器与附加电感并联后再与无源滤波器串联,最后并入电网。附加电感提供了基波电流通路,控制有源滤波器为谐波电流源,就可以迫使基波电流流入附加电感,而有源滤波器仅流过谐波电流,从而有效降低了有源部分的容量,使之适用于大功率场合。通过仿真和实验,证明新型混合有源滤波器可以有效抑制谐波,3种控制策略中以复合控制的滤波效果最好。     

用于光伏发电系统的LLCL型滤波器混合阻尼控制策略

为使光伏系统并网电流谐波满足电力系统的要求,提出采用基于LLCL型滤波器的并网逆变器,并对其进行有源及无源相结合的混合阻尼控制。通过对混合阻尼参数的取值进行合理设计,使无源阻尼与有源阻尼的控制优势得以更好的结合与发挥。在Matlab/Simulink环境下对控制方案进行仿真,结果表明,混合阻尼控制方案下的LLCL型滤波器不但具有衰减开关频率次谐波和节省电网侧电感的优点,还具有较好的滤波能力,可以满足并网电流的谐波含量限制要求。     

低互感高品质因素无源滤波器的优化设计分析

为降低无源滤波器中三相电抗器互感对单调谐滤波器滤波效果的影响,通过理论分析表明,将其严格按照水平三角方式排列摆放,可有效抑制相间电抗器互感;采用考虑无源滤波器性能和系统总成本的多目标模糊优化方法设计无源滤波器参数,能将多个优化目标转换为单目标的优化求解问题,设计出具有低互感高品质因素的无源滤波器,混合型滤波器系统。新方案投入运行后,取得了较好的现场效果。     

Hybrid solutions for improving passive filter performance in highpower applications

This paper presents a new control scheme for a parallel hybrid active filter system intended for harmonic compensation of large nonlinear loads up to 50 MVA, to meet IEEE 519 recommended harmonic standards. The active filter is small rated, 2%-3% of load kilovoltampere rating. The control scheme is based on the concept of synthesizing a dynamically variable inductance, and its usefulness is demonstrated for an active filtering application. A synchronous reference frame (SRF) controller implements the dynamically varying negative or positive inductance by generating active filter inverter voltage commands. This variable inductance controller parallel hybrid active filter system can selectively synthesize multiple “active inductances” at dominant harmonic frequencies without affecting passive filter impedances at all other frequencies. This controller also provides a “current limiting” function to prevent passive filter overloading under ambient harmonic loads and/or supply voltage distortions. Three implementation variations of a parallel hybrid active filter system are presented. This paper also proposes the use of power factor correction capacitors as low cost passive filters for a parallel hybrid active filter system, which are controlled to provide either single or multiple tuned harmonic sinks and to increase cost effectiveness for high power applications. Simulation results validate the proposed variable inductance controller operation for mistuned passive filters     

一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统

为解决广西某变电站的谐波和无功等电能质量问题,本文提出一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统,采用无源滤波器与有源电力滤波器混合的结构,无源部分补偿无功功率,有源部分和无源部分共同抑制谐波。本文分析了综合系统的拓扑结构和补偿原理,提出了电压外环、电流内环的双闭环控制策略,保证综合系统有源滤波器的直流侧电压稳定和实现谐波抑制与无功补偿功能,并对无源滤波器组和有源滤波器分别采取了有效的保护措施,现场运行结果验证了系统的有效性。     

新型厂矿企业配电网谐波抑制和无功补偿方案

针对电解企业配电网因电解整流装置产生的高次谐波电流含量大、功率因数低的现状,提出一种新型的谐波治理、功率因数校正综合补偿方案。在该方案中,补偿系统由无源滤波器和有源滤波器混合构成。由整流装置产生的主要特征谐波电流由无源滤波器滤除。无源滤波器在抑制谐波的同时还可以补偿无功功率,以提高功率因数。有源部分采用注入式电路,用来抑制无源支路跟电网等效电感产生的谐振现象以及改善无源滤波器的滤波性能。对该混合补偿系统的稳态补偿性能、抑制谐波谐振性能进行了详细分析,并对补偿方案进行了数字仿真。理论分析和仿真结果证明了该综合补偿系统的有效性和可行性。     

大功率混合型APF用于大型冶炼厂谐波治理

为消除电力系统谐波及其巨大危害,根据大型冶炼厂谐波治理的特点,提出了一种新颖的拓扑结构-大功率混合型有源滤波器,它将串联谐振注入型有源滤波器与无源滤波器并联混合,由电容静态补偿无功功率,由有源和无源部分共同抑制谐波。实践证明该装置具有较好的滤波效果和一定的无功补偿能力。     

一种新的有源滤波器控制方法研究

有源滤波器的滤波效果很大程度上取决于其控制性能,为了使逆变器的输出能迅速、准确地跟随参考信号的变化,提出了一种单独注入式有源滤波器控制方法。该法将负载谐波电流分成不同频率段的谐波电流信号,这些电流信号通过相应的谐波相位补偿器补偿无源部分相位偏差,再将各频段的谐波电流控制信号累加算得有源电力滤波器的PWM控制信号。仿真结果表明:该法控制的有源滤波器控制器滤波效果好、实时性强。     

并联有源滤波器控制策略研究

有源滤波器(APF)是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段,本文分别对并联APF和并联混合APF的控制策略进行了研究。针对某一类非线性负载,提出了一种在单一同步坐标系下的复合控制器,包含PI和重复控制器。该复合控制器结合了PI和重复控制器的优点,能够消除稳态误差和改善系统鲁棒性。本文详细研究了复合控制器的设计方法,对控制系统稳定性进行了分析。所提控制方法在三相并联有源滤波器系统进行了验证,实验结果证明了所提出的混合控制器具有优异的性能。将有源滤波器(APF)和无源滤波装置(PF)结合起来构成混合有源滤波器(HAPF)是当今的发展趋势,既弥补了无源滤波装置的固有缺陷,又能充分发挥有源滤波器的优势。本文对无变压器型混合并联有源滤波器的设计原则进行了研究,提出了具体的设计方法以及电感值和直流母线电压之间的关系。同时,分别给出了HAPF进行补偿负载电流谐波和阻尼电网电压谐波放大这两种不同应用时的控制策略,对其滤波和阻尼特性进行了详细的分析。为了改善HAPF性能,在控制策略中引入了广义积分控制器。实验结果证明了混合并联滤波装置的优异性能。