基于直流侧电压周期离散控制的单相并联有源滤波器

针对有源滤波器电流谐波分量检测运算复杂,且在负荷电流变化时出现电源电流畸变现象,从直流侧电容电压与交、直流侧功率传递的关系出发,并结合有功电流的周期性特点,提出了基于直流侧电容电压周期离散控制的新型有源滤波器控制方法.该方法以电网电压为同步信号,在电网电压信号的过零点采样直流侧电容电压,并通过周期离散控制可以获得负荷电流有功分量.采用该周期离散控制方法可实现对直流侧电容电压的线性化控制,并使有源滤波器对谐波的补偿是瞬时的.该文给出了单相并联有源滤波器的直流侧模型,基于该模型推导出周期离散控制方法.以该方法研制了10kVA有源滤波器样机,仿真和实验结果表明该方法控制简单,稳定性好,谐波补偿速度快,能够有效地避免负荷变化时的电流畸变现象.     

并联型APF直流侧电压的滑模PI控制策略研究

并联有源滤波器(shunt active power filter, SAPF)在主动配电网系统中应用日益广泛,提升SAPF的补偿性能成为众多学者关注和研究的热点。对直流侧电压精准稳定控制是保证SAPF补偿性能的关键。采用传统PI控制系统在非线性负载突变和电压跳变时无法对直流侧电压进行快速稳定控制,为改善直流侧电压的控制性能,提出电压外环滑模变结构PI复合控制器。仿真与实验结果表明:滑模PI复合控制器提高了直流电压控制的稳态精度和响应速度,降低了直流电压波动对SAPF补偿性能的影响。     

基于单周控制的三相四线制APF直流侧电压控制的分析与研究

由于电网中各种非线性负载的增加,谐波问题日益严重。有源电力滤波器(APF)是目前进行谐波抑制的一种有效方法,而直流侧电容电压的稳定是APF控制中一个非常重要的环节,直接影响其补偿性能。传统直流侧电压控制方法是PI比例调节法,其中PI的参数难以实时确定。提出一种新的直流侧电压控制方法,即利用单周控制策略控制三相四桥臂换流电路来给APF直流侧提供电压支撑。该方法不但控制电路简单,而且换流电路实现单位功率因数运行,不会对电网带来附加的谐波危害。最后通过MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了系统仿真模型,设计了试验样机。通过仿真与试验验证了该方法的稳定性与可靠性。     

基于单周控制的三相四线制APF直流侧电压控制的分析与研究

由于电网中各种非线性负载的增加,谐波问题日益严重.有源电力滤波器(APF)是目前进行谐波抑制的一种有效方法,而直流侧电容电压的稳定是APF控制中一个非常重要的环节,直接影响其补偿性能.传统直流侧电压控制方法是PI比例调节法,其中PI的参数难以实时确定.提出一种新的直流侧电压控制方法,即利用单周控制策略控制三相四桥臂换流电路来给APF直流侧提供电压支撑.该方法不但控制电路简单,而且换流电路实现单位功率因数运行,不会对电网带来附加的谐波危害.最后通过MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了系统仿真模型,设计了试验样机.通过仿真与试验验证了该方法的稳定性与可靠性.     

三相四线制电容中点式并联有源电力滤波器直流侧电压控制

通过瞬时功率平衡原理得到了有功损耗电流与直流电压波动的关系,通过基尔霍夫电流定律得到了直流侧上下电容电压差与不平衡电流的关系.根据电压控制性能指标所设计的串联PI环节校正装置参数,最后在PSCAD/EMTDC中仿真证明了所提出直流侧电压控制方法的可行性.     

滑模控制在APF直流侧电压控制中的应用研究

在并联型有源电力滤波器(APF)中,直流侧电压的稳定对APF的性能起着非常重要的作用。针对并联型APF直流侧电压传统控制方法的不足,将改进的趋近率滑模控制运用于三电平并联型APF的直流侧电压的控制中。仿真和实验结果表明,该滑模控制器有效地提高了直流侧电压控制的鲁棒性,对三电平并联型APF直流侧电压控制技术实用化具有很高的价值。     

采用FBD电流检测法的三相四线APF

为使有源电力滤波器(APF)更加有效地应用于三相四线制系统中,对FBD法基本原理进行了详细的介绍,阐述了基于FBD法的三相四线制并联型APF电流检测算法,通过建立相应的单位参考电压矢量,分别对三相四线制系统中的无功电流、谐波电流、零序电流进行检测。对三相四线制APF的主电路拓扑结构及系统原理进行了研究。分析了直流侧电压取值的原则和直流电容容量的选择依据,给出了功率器件的电压等级和容量确定方法,分析了输出电抗器的参数选择依据,给出了控制系统的基本构成。针对谐波问题严重的工业现场,对装置进行了工程现场应用,工程应用结果证明了该系统的可行性和有效性。     

基于改进自适应算法APF直流侧稳压策略研究北大核心

针对APF传统自适应谐波检测法的不足,提出一种改进自适应谐波检测法。该方法通过在传统自适应滤波器参考输入上乘以基波电流有效值信号,使得在权值更新过程中可减少迭代运算次数。在不影响检测精度情况下,快速地寻找到最优权值系数,加快了系统动态性能,很好地解决了收敛速度与稳态精度的矛盾。同时提出一种基于该方法的APF直流侧稳压控制策略。最后通过仿真和实验验证了该谐波检测法及直流侧电压控制策略的可行性和有效性。     

三相四开关并联有源电力滤波器的控制方法

在详细分析一种基于四开关逆变器的三相四开关并联有源滤波器(TFSSAPF)的拓扑结构和工作原理的基础上,采用控制TFSSAPF输出电流有功分量的方法,以稳定直流侧电容总电压,提出在TFSSAPF的c相输出电流指令值上叠加直流侧电容均压控制量的方法,实现直流侧电容电压均衡。针对TFSSAPF的结构,提出采用相电流作为指令电流的SPWM电流调制算法,并综合输出电流和直流侧电容电压控制目标,提出适用于TFSSAPF的控制方法。样机实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

针对单调谐并联混合有源电力滤波器的补偿精确度受控制系统带宽严重制约的问题,提出一种同时反馈电网电流和五次谐波电流的双闭环控制策略,并对其直流侧稳压控制器进行详细的分析和设计.根据单调谐并联混合有源滤波器的电路拓扑结构,推导系统在旋转坐标系下的小信号模型及其传递函数,分别设计电网电流控制器,五次谐波电流控制器和电压环控制器.对采用所提出的控制策略的有源滤波器进行仿真研究并制作实验样机.仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精确度和动态响应速度,易于数字实现,且由于只需要检测两路电网电流,节省了装置成本.     

三相四线制APF电流检测方法的研究

我国低压线路大多采用的是三相四线制有源电力滤波器(APF),针对时常因零线引发事故的现象,提出了p-q-o、ip-iq、dq-o等三种用于四线制APF的电流检测方法,使APF不仅可以补偿谐波与无功电流,而且还可以补偿中线电流。并分别建立了MATLAB/Simulink仿真模型。通过对理论和仿真结果的对比分析,得出对于三相电压不对称且有畸变的APF的谐波电流的检测精度最高的是d-q-o法。而p-q-o法只能用在电压对称且无畸变的APF中,ip-iq只能用于对称的APF中。     

基于有源滤波的动态谐波抑制的研究

由于电力电子技术在电力系统中的大量应用,使得电力系统中的电流电压波形畸变越来越严重。文章首先对电力系统谐波的来源、危害和检测做了简单的介绍,然后详细阐述了利用有源滤波器进行谐波抑制的方法,并有相应的电路和matlab仿真波形。     

三相四线并联APF的电流滞环控制策略分析

提出了一种三相四线并联有源电力滤波器（APF）主电路的统一拓扑结构,建立了它的数学模型,并定义了衡量并联APF补偿性能的指标。在此基础上分析了2种电流滞环控制策略应用于三相四线并联APF时存在的本质缺陷,通过具体的仿真计算验证了所得到的结论,为改进三相四线并联APF的电流滞环控制策略提供了重要的理论依据。     

改进FBD算法对APF电流补偿研究*

针对有源电力滤波器(APF)的谐波电流检测方法,提出一种改进型FBD算法.先使用电压序列分解法得到与正序基波电压同频同相位的参考电压,从而代替实际电网电压,避免了电网电压畸变带来的误差.再使用添加滑窗的均值电流算法对FBD算法中的等效电导进行低通滤波.最后将三相电流谐波的补偿信号输入APF主电路进行正弦脉宽调制(SPWM),得到补偿电流对电网谐波进行补偿.仿真试验表明,该算法能快速有效地检测出电网负载的谐波电流,检测精度比传统方法更高.     

基于DSP的数字控制三相直流侧APF

提出了基于DSP的三相直流侧APF数字控制解决方案。针对最大功率为5kW的三相整流桥装置,采用直流侧APF作为谐波补偿方案,给出了详细的主电路关键参数设计方法,设计了电路硬件系统。基于MC56F8323芯片,完成软件架构及程序设计,包括数字PI算法及程序流程。最后通过实验证明了设计方案的正确性。     

一种基于公共连接点谐波分布的模块化APF无线并联控制策略

提出一种基于公共连接点(PCC)谐波电流分布的新型模块化有源电力滤波器(APF)无线并联控制策略,以克服传统有线并联控制技术存在的通信连接线多、控制复杂、硬件成本高、可靠性低等缺陷以及容量限制无线并联控制技术存在的模块补偿容量分配不均衡等问题。该策略充分利用PCC系统、负载及APF输出电流分布信息,采取一定的判别机制即可实现模块化APF故障冗余无线并联控制。首先阐述所提无线并联控制策略的基本原理,并提出包括检测、同步、故障辨识、故障和故障恢复辨识以及自动均流等完备的无线控制技术方案;然后提出基于该策略的模块化APF控制系统实现方法。理论分析和实验结果表明,所提新型无线并联控制策略实现了各模块在结构和控制上的完全独立,并联运行的灵活性、可靠性和稳定性较高。     

基于APF的特定次谐波补偿方案研究

以d-q坐标变换原理为理论基础,将坐标旋转角速度和旋转方向做适当修改,能分别检测出不平衡系统任意次谐波电流的正序和负序分量,以此提出了一种针对特定次谐波电流的检测方法。最后将检测到的正、负、零序分量相加,得到需检测的任意次谐波电流。经分析和实验,证明了该方法的正确性。     

三相四线制APF电流检测复合算法的研究

并联型三相四线制有源电力滤波器(APF)具有良好的滤波效果,其关键是能准确地补偿谐波电流,在此问题上谐波电流检测显得至关重要.为此,提出一种基于自适应有限脉冲响应(FIR)预测与FBD电流检测相结合的电流检测算法,通过Matlab仿真证明了理论的正确性,并在一台15 kVA的样机上验证了这种新算法的可行性与有效性.     

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。     

基于统一数学模型的三相四线有源电力滤波器的电流滞环控制策略分析

提出一种三相四线并联有源电力滤波器(APF)主电路统一的拓扑结构，三桥臂电容中分拓扑和四桥臂拓扑都是该拓扑结构的一个特例。建立了三相四线并联APF统一的数学模型和性能评价指标体系。在此基础上，文中分析了三相四线并联APF应用电流滞环控制策略时的性能，得出了各桥臂输出电流相互干扰的机理，并对两种电流滞环控制进行了比较，通过具体的仿真计算验证了所得到的结论。该文的理论推导和所得结论为改善三相四线并联APF应用电流滞环控制时的性能提供了较好的理论基础。