电网有源滤波器的结构及应用

在非线性负载的交流电网中,有源滤波已成为抑制谐波和无功功率补偿的一项成熟技术。本文在介绍有源滤波器工作原理的基础上,全面分析了交流电网中的各种有源滤波器的结构特点及应用,并展望了有源滤波技术的发展方向。     

并联有源滤波器的自调节灰色预测控制

并联有源滤波器应用于电力系统可有效抑制电网谐波。为准确的跟踪和预报谐波电流,提出一种自调节灰色预测控制算法,通过采用灰色模型实现超前控制,并用综合误差代替传统反馈控制方法中的实际误差,使控制器对系统响应具有适应性。对并联型电力有源滤波器的谐波检测原理、自调节灰色预测控制策略进行了分析,在MATLAB平台上建立仿真模型进行测试。仿真结果表明采用自调节灰色预测控制的并联有源滤波器可获得较好的谐波补偿效果,直流侧电压稳定性增强。     

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。     

有源电力滤波器的现状及发展趋势

有源电力滤波器用于动态抑制谐波和补偿无功，可以有效地改善电网质量。针对国内外学者提出的一些有源电力滤波器的种类、谐波检测方法和补偿的控制策略进行了评述，指出了各类有源滤波器的特性及其在电力系统中的应用，各种谐波检测方法和控制策略的优缺点；概述了有源电力滤波器的应用现状；对其发展趋势和研究动向提出了看法。     

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。     

有源电力滤波器谐波检测及控制方法综述

有源电力滤波器(APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,有效的谐波检测方法和控制方法,将大大改善电力系统高次谐波污染,提高电网的供电质量。文章分别介绍了有源电力滤波器的谐波检测方法和有源电力滤波器的控制方法,阐述了这些方法在APF中的应用情况,并指出有源滤波器目前存在的问题。     

高补偿精度并联型有源电力滤波器的控制策略

并联型有源电力滤波器能有效地抑制电网中的谐波电流,而其补偿精度取决于电流环控制器的设计。由于电流环参考和反馈电流由许多次谐波叠加而成且传统的比例积分控制器(PI控制器)带宽有限,因此控制器不能实现无静差输出。为此首先分析了传统单PI控制器在大容量有源电力滤波器应用中的局限性。然后提出了一种以T型滤波器(LCL滤波器)为控制对象的PI内环,重复控制器外环构成的双环复合控制策略用来改善输出电流波形,并给出了详细的设计方法和稳定性分析。该控制器对奇次、偶次谐波电流以及不平衡负载条件下的负序谐波电流均具有很高的补偿精度,且易于实现。仿真和实验结果证明了复合电流控制器在大容量有源电力滤波器应用中的有效性。     

混合型有源电力滤波器研究现状与发展趋势

传统的LC无源滤波器呈现阻抗性,这很大程度上影响了其滤波特性,并有可能引起电网谐振,影响电网运行。这些缺陷在引入有源滤波器,特别是混合型有源滤波器后会得到很好的改善。目前,混合型有源电力滤波器已经成为电力领域的一个研究热点。从基本原理、国内外发展现状、存在的问题及发展趋势等几个方面进行论述,并指出混合型有源滤波器必将代替传统LC无源滤波器,从而给电力谐波抑制带来革命性的变革。     

电压型有源电力滤波器在化工行业谐波治理中的应用

分析了电力电网的谐波源、谐波特性和谐波产生的危害,并通过在某大型化工公司低压配电系统中的实际应用案例,研究了电压型有源电力滤波器投入前后的数据等情况,说明了有源电力滤波器的谐波治理技术是改善抑制电网污染、提高电能质量、保证电气设备安全运行的有效手段之一。     

一种串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

采用传统检测电网谐波电流的控制方式时,串联混合有源电力滤波器的谐波补偿性能与系统稳定性之间存在矛盾。文中在传统控制方式基础上增加了一个比例微分环节,能同时提高系统稳定性和谐波补偿性能,并更好地阻尼电网阻抗和并联无源滤波器之间可能产生的谐振。仿真和实验结果证明了所提出的方法的正确性。     

大容量混合型有源电力滤波器的研制及节能应用研究

针对传统并联型混合有源电力滤波器的有源部分需要承受电网基波电压,难以应用于中高压电网的缺点,分析了一种改进结构的兼具大容量无功补偿能力的大容量混合型有源电力滤波器,添加了基波谐振支路与有源部分并联以减小有源部分的基波分压,并通过无源滤波器组来补偿大容量无功功率.在分析了它的滤波原理之后,针对某冶炼厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程需要,以达到节能降耗、保证电网安全稳定运行为目的,分别就不同的工况详细介绍了兼具大容量无功静补能力的大容量混合型有源电力滤波器装置的主要组成设备和工程应用过程中的关键技术.仿真和现场应用效果表明文中研究的滤波装置能够满足现场需求,提高了供电功率因数,滤除了大部分谐波电流,达到了节能降耗、维护电网安全的目标.     

混合型并联有源滤波器的稳定性

基于混合型并联有源滤波器的拓扑结构,在采用检测电网谐波电流控制策略时,该文重点研究了系统延时、电网电感和无源滤波器参数对系统稳定性的影响。考虑到谐波治理效果,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、电网电感参数和无源滤波器参数限制了 的范围,决定了有源滤波器实际投入的最大容量。在上述理论分析的基础上,该文提出了一种K值在线自调整技术,使得不论是在轻微畸变状况下还是在严重畸变状况下,都能实现良好的谐波抑制效果,电网谐波畸变程度被控制到很小。     

有源滤波技术现状及其发展

随着各种功率器件的广泛应用，大量的谐波和无功电流注入电网，引起电网污染，造成电网电能质量问题日益严重。过去，国内外大量采用无源滤波装置来进行谐波抑制和无功补偿，提高功率因数。但无源滤波装置也存在着自身无法克服的不足和缺陷，因此有源滤波技术成为近几十年以来学术和工程界的研究热点。本文对有源滤波技术的历史发展作了简要回顾，详细介绍了有源滤波器的分类，重点比较了现有的和提出的有源滤波器信号检测以及控制方法，同时展望了有源滤波器的发展前景。这些技术的发展可使有源滤波器获得更好的性能和更广泛的应用。     

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。     

基于CPT谐波检测的SAPF系统设计

在我国煤炭生产领域,大量的大功率非线性变流装置引发谐波污染,导致整个供电系统供电质量的下降,影响煤矿生产安全。并联型有源电力滤波器已经在电网谐波治理方面显现优势。文章以三电平并联型有源电力滤波器为研究对象,采用CPT方法检测电网谐波,以重复控制和PI控制相结合的复合重复控制方法,针对电网谐波进行补偿,实验验证了控制系统的性能及稳定性。     

独立电源系统有源滤波器输出电流相位对其补偿性能的影响

非线性负载的广泛应用,导致独立电源系统中含有大量的谐波电流和无功电流,严重影响电源的供电质量,有源滤波器通常被用来滤除电网中的谐波电流和无功电流。首先,定性分析引起有源滤波器输出电流相位滞后的原因,并利用Matlab建立系统的数学模型,通过仿真定量分析相位滞后对有源滤波器补偿性能的影响;然后,提出有源滤波器输出电流相位滞后补偿的方法。仿真和实际工程的应用,证明所提方法是有效和可行的。     

有源电力滤波器中的谐波电流检测方法

谐波污染严重地影响了电网的质量,目前抑制谐波的主流方法是使用有源电力滤波器。着重对有源电力滤波器中的谐波检测方法进行了阐述,介绍了各种方法的工作原理、优缺点以及应用情况,其中很多检测方法已经得到了应用并取得了良好的效果。     

APF在高速电机谐波抑制中的应用

以提高电网侧电能质量与利用率并降低高速电机输出转矩脉动为目的,采用并联型有源电力滤波器应用于高速电机谐波抑制的应用研究。根据电机控制系统中谐波电流变化的特点,针对传统PI控制策略在有源电力滤波器中存在补偿精度不高的问题,同时针对谐波信号周期性变化的特点,采用将PI与重复相结合的复合控制方式应用于谐波电流的控制。保证有源电力滤波器的动态性和稳定性,详细分析了复合控制的设计思路,并仿真搭建了APF系统模型,同时用实验样机验证了该思路的有效性,仿真和实验结果表明该复合控制能够有效降低电流畸变率,明显改善滤波效果。     

并联型有源滤波器主电路关键参数设计

基于瞬时功率理论和空间矢量脉宽调制策略,提出一种并联型有源滤波器主电路关键参数设计方法。运用瞬时功率理论分析有源滤波器在改善电网电能质量过程中的能量流动情况,在此基础上给出直流支撑电容的容量选取原则。分析交流侧接口电感对有源滤波器补偿能力和电流纹波的影响,给出交流电感的选取原则。根据有源滤波器对输出电压矢量的要求,提出了应用空间矢量脉宽调制技术时直流电压的选取原则。最后结合具体算例,对本文提出的设计方法进行仿真实验验证。     

一种带电压前馈的适用于独立小电网系统的有源电力滤波器控制策略

独立小电网中电压波动比较剧烈,用于大电网系统的传统有源电力滤波器在独立小电网工况下不能很好地工作.针对这种情况,本文分析了电压波动对有源电力滤波器的影响,并提出了带电压前馈的有源电力滤波器控制策略,通过电压前馈环节的引入彻底地消除了电压波动对有源电力滤波器的影响.最后通过实验验证了带电压前馈的有源电力滤波器具有较好的静态补偿效果,且对电网电压波动不敏感,完全可以应用于电压波动比较剧烈的独立小电网系统.