煤矿高压大容量并联有源电力滤波器研究

针对煤矿系统中严重的谐波及无功治理问题,提出了适用于高电压大容量场合的有源电力滤波器。介绍了并联有源电力滤波器的基本原理,采用混合级联的方式,解决了有源电力滤波器中电力电子器件耐压值不够等缺点。采用重复控制加PI控制的电流跟踪策略,基本实现有源电力滤波器对指令电流的无差跟踪。在MATLAB中仿真验证了该拓扑及控制策略的可行性,在低压实验中验证了该方案的可行性。     

矿用并联混合有源电力滤波器的研究

针对煤矿供电网需要实时动态地补偿电网中瞬态变化的谐波电流,提出一种基于空间电压矢量脉宽调制技术的控制策略;设计了一种适用于煤矿供电网的并联混合有源电力滤波器(PHAPF)的拓扑结构,并对拓扑结构的控制策略进行了研究,控制策略直接影响到有源电力滤波器的滤波性能。混合有源电力滤波器的有源电力滤波器经过三相耦合变压器,串接LC串联谐振无源滤波器,降低有源滤波器的容量和承受的基波电压。通过理论分析和Matlab仿真,验证了混合有源电力滤波器的控制策略能够提高煤矿供电网的电能质量。     

无差拍控制策略在有源电力滤波器中的应用

在有源电力滤波器的电流控制中采用无差拍控制策略，给出了无差拍控制的数学建模方法，并采用MATLAB／Simulink进行了仿真研究，结果证明了此方法的可行性和有效性。图4，参6．     

有源滤波器在煤矿供电系统中的应用研究

目前非线性负荷在煤矿企业供电系统中的大量应用,使得电网电能质量下降,将产生很大的安全隐患。有源电力滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其谐波检测方法与控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键。介绍了基于双DSP的有源电力滤波器的工作原理,提出了应用于谐波电流检测的基于NUTTALL窗的三峰插值FFT算法,最后对整个有源滤波器系统进行了仿真与实验验证。Matlab仿真与实验结果表明:提出的算法能成功地应用于APF并对谐波有较好的抑制。     

煤矿电网谐波分布及抑制对策研究

针对非线性负荷和大功率电力电子设备引发供电系统出现大量的高次谐波,造成电力系统电压、电流波形畸变,电能质量下降,对电力系统的安全、经济运行产生重大危害等问题,根据普查与分析得到煤矿电网谐波的分布情况,做出了煤矿供用电设备的谐波等效电路模型,提出了有源滤波器可有效地抑制电网高次谐波,它将成为今后煤矿供电系统中主要的滤波电器。     

基于虚拟磁链的新型有源滤波器控制策略研究

针对电力电子器件等非线性负载使用中导致电力系统中谐波污染严重、电压波动及不平衡电压电流畸变过大问题,采用虚拟电网磁链定向原理将对矢量角的观测转化为对于磁链的观测,采用有源滤波器交流侧电压积分估算电网磁链,避免了锁相环的使用,对电网干扰有良好抑制作用。通过仿真和实验,验证了虚拟磁链定向电压前馈电流解耦控制有源滤波器及虚拟磁链直接功率控制有源滤波器具有良好的跟踪性能,实现了无锁相环控制,动态性能良好。     

并联型三相矿用有源电力滤波器滑模谐振控制

为了提高矿用有源电力滤波器的补偿能力,提出了一种基于滑模谐振控制器的有源电力滤波器控制策略。根据d-q坐标系的电流方程采用滑模控制理论设计了电流环滑模控制器,同时针对三相不控整流电路产生的含量较高的正序7次谐波分量及负序5次谐波分量,利用改进谐振控制可实现正弦波信号的零稳态误差跟踪,并在滑模控制的基础上并联谐振控制,从而提出一种滑模谐振控制算法。与传统PI控制相比较,仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。     

煤矿井下电网有源电力滤波器接入位置和容量研究

针对煤矿井下电网谐波污染严重的问题,提出了一种确定井下电网有源电力滤波器接入位置和容量的计算方法,该方法不仅可以抑制煤矿井下电网的谐波污染,还可以有效的降低谐波治理的投资成本。在该方法中,建立了基于瞬时无功功率的离散化APF时域模型以及基于固定成本和容量成本的优化模型,使用了粒子群优化算法对优化模型进行了求解,保证了所得最优解更加符合工程实际。通过仿真对有源电力滤波器接入位置和容量的计算方法进行了验证,结果证明了其正确性。     

递推积分PI控制有源滤波器的仿真研究

针对传统PI控制算法不能完全消除有源电力滤波器系统稳态误差的情况,设计了基于递推积分PI控制策略的有源电力滤波器,以有效抑制稳定工作状态时产生的谐波。仿真证实了它的可行性和正确性,有工业应用前景。     

基于LCL滤波的三电平滤波器在煤矿电网的应用

针对煤矿提升机供电网络的这一问题,文章采用一种基于LCL滤波的有源滤波器(APF)来达到降低煤矿电网谐波的目的。该滤波器主回路采用NPC型三电平拓扑结构,通过电容电流反馈的有源阻尼方法实现对LCL滤波器的稳定性控制问题。对于有源滤波器(APF)的电流跟踪控制问题,采用基于重复原理的复合控制方法,将比例控制与重复控制结合在一起,有效的解决了传统PI控制的不足,且原理简单,易于工程实现。最后通过Matlab对所设计的LCL滤波器与电流跟踪控制方法进行仿真验证,并通过实验平台对其进行了实验验证。     

三电平四桥臂有源滤波器在煤矿电网的应用

针对煤矿电网电能质量低的问题,提出一种电流谐波补偿装置,即三电平四桥臂有源滤波器,在传统两电平四桥臂空间矢量调制算法基础上,采用将复杂三电平四桥臂空间矢量控制问题简化分解成基准电平状态选择和两电平四桥臂空间矢量控制2个部分进行设计的方法。针对煤炭电网中需要对指定次数谐波电流补偿的情况,研究了基于分频控制思想的有源滤波器控制策略;并通过仿真和试验进行了验证,以五次谐波为例,经过三电平四桥臂有源滤波器进行补偿后,五次谐波含量下降约70%,证明了三电平四桥臂滤波器在矿井谐波补偿方面的可行性和优越性。     

井下供电动态无功补偿与谐波抑制装置研究

针对谐波对煤矿井下供电系统不仅产生严重扰动,而且还耗费较多功率等问题,对煤矿井下供电动态无功补偿与谐波抑制装置进行了研究。对煤矿井下供电系统谐波进行了详细分析,另外还研究分析了反馈控制式及前馈控制式并联混合型有源电力滤波器,并设计了复合控制式并联混合型有源电力滤波器,最后针对该滤波器进行了实验分析,其结果表明该装置能够很好地补偿无功功率,在很大程度上缩减系统谐波电流,提升了功率因数,很好地改善了煤矿电能质量,为后继研究提供了科学参考。     

有源电力滤波器的设计

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,引起污染,造成电能质量问题日益严重,有源电力滤波器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。以三相系统中的电网电流为研究对象,介绍了有源电力滤波器的系统结构和工作原理,讨论了主要元件参数的设计和计算。     

组合趋近律滑模控制算法在APF中的应用研究

有源电力滤波器(APF)被公认为是治理电网谐波最有效的手段,但存在固有的抖振问题。针对实际APF系统对控制性能的要求,提出基于组合趋近律的离散滑模控制算法,在滑模运动前期采用指数趋近律,在滑模运动后期采用变速趋近律,以削弱系统的抖振,提高系统稳态性能,实现更好的信号跟踪效果。     

基于滑模控制器的指定次谐波补偿方法

随着工业现场大量非线性负载的应用,电网电流波形畸变日益严重,提出了一种基于滑模控制器的有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)指定次谐波补偿方法。该方法首先利用坐标变换计算APF的参考电流,并通过将状态预测观测器引入到离散滑模控制器中,实现对系统状态参数的超前一拍预测,降低系统延时的影响。通过实验验证了该方法的正确性和有效性。     

煤矿实用混合有源电力滤波装置的设计

针对大型供配电站需要在滤除谐波的同时进行无功补偿的工程要求,提出了一套较为实用的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构。以某煤矿110kV变电站主变压器低压侧10kV配电网的谐波治理及无功补偿为对象,介绍了滤波器无源和有源部分的设计过程。实际运行结果表明,能满足现场的需要。     

基于DSP的单周控制器研究

利用数字信号处理器(DSP)结合单周控制模型实现单周控制,其与传统单周控制器相比多了谐波信号的检测电路,但核心控制器却相对简单,而且可以修改单周控制的参数,控制算法更易实现。通过在单相有源电力滤波器中的实验,体现了DSP的单周控制器的调试方便,控制系统稳定,滤波效果好的特点,为在三相有源电力滤波器中的应用提供了基础。     

有源调谐滤波器在矿井起重机谐波补偿中的应用研究

煤矿井中起重机等大型设备的接入,给谐波补偿带来了困难。有源调谐滤波器可以准确有效地补偿电网谐波电流。对有源调谐型混合滤波器的失谐度检测环节和补偿系数跟踪环节进行改进,从而更好地优化矿区的电能质量。搭建了系统仿真模型,仿真结果表明改进后的算法可以很好地实现对电网谐波电流的补偿。     

有源电力滤波器的谐波抑制技术在煤矿供电系统中的应用

由于非线性信息化设备在煤矿企业建筑供电系统中的大量应用,使得电网电能质量下降,将产生很大的安全隐患。文章对煤矿供电系统中的谐波产生和危害做了简单的介绍,并详细阐述了利用有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的原理和方法,同时利用MATLAB进行了仿真。     

基于LCL滤波器的高压链式STATCOM电流控制策略

LCL滤波器的应用主要集中于整流器、低压有源滤波器和新能源并网发电方面,在高压链式STATCOM的研究与应用较少。链式STATCOM中IGBT的高频PWM调制产生大量高次谐波,容易对电网造成二次谐波污染,另外链式STATCOM补偿无功电流带宽大,需要兼顾低频段增益和高频段谐波衰减的LCL滤波器配合使用,然而LCL滤波器的三阶特性增加了电流控制难度。针对反馈网侧电流内环的LCL滤波器瞬时值反馈控制难以闭环稳定的问题,利用二阶低通滤波器延时与PI环节保证系统电流内环的动态响应速度与低频段稳态精度,对系统内环电流反馈控制难以对谐波指令信号的跟踪实现无静差,采用基于内模原理的重复控制作为电流控制外环来保证系统在整个工作带宽的稳态精度。结果表明：所提的电流控制策略能很好地抑制16次谐波以下的电网谐波扰动,而且能很好地跟踪频率不超过2 kHz的指令电流。通过计算机仿真与样机实验验证了所提电流控制策略的正确性。