APF直流侧电压波动原因及稳定控制研究

为研究直流侧电压波动对有源电力滤波器(APF)性能的影响,应用瞬时功率平衡理论分析和建立了直流侧电压波动与电容值以及谐波有功功率数学模型,从理论上讨论了影响直流侧电压波动的主要因素。为了实现对直流侧电压的控制,根据有功能量平衡原理和直流侧电压输入输出物理量控制关系,推导直流侧电压控制传递函数,设计了直流侧电压控制的PI控制器。在Matlab/Simulink环境下对直流侧电压PI控制进行仿真表明,该控制方法能使有源滤波器具有较好谐波补偿效果。     

时滞液位过程模糊-PI控制系统设计

介绍了时滞液位过程模糊-PI控制系统设计。以工控机为核心,选用智能采集模块i-7017和i-7024、电动调节阀和压力传感器完成系统硬件设计,采用阶跃响应曲线法建立了系统数学模型,并基于MCGS工业组态软件开发了系统监控软件。针对被控过程的特点,采用改进型模糊-PI复合控制算法实现系统的控制功能,克服了PD型模糊控制器稳态性能较差的缺点,并通过增加设计积分系数的模糊整定规则库,对积分系数进行在线调节,有效地削弱了控制器的切换抖动,增强了系统的稳定性。试验结果表明,该方法可以使系统同时具有良好的动、静态特性以及抑制扰动的鲁棒性。     

有源电力滤波器直流侧电压的选取和控制

根据有源电力滤波器谐波补偿原理介绍了滤波器直流侧电压的选取方法;并针对其稳定性的控制,分析比较了PI和能量PI两种控制方法,通过对20kVA并联型有源滤波器的仿真研究,验证了能量PI调节法的可行性.     

基于混合免疫协同进化算法的模糊-PI优化控制

针对遗传算法诸如局部搜索能力差、早熟收敛、“退化”现象等问题，在协同进化算法(CA)的基础上融入传统的单纯形算法，同时引入免疫算子来防止“退化”现象，提出了混合免疫协同进化算法(HICA)，并设计了一种自适应交叉、变异算子以提高算法的运算效率；应用HICA对模糊 PI控制器的各个参数进行协同优化，设计了体现控制器综合性能指标的目标函数，仿真结果表明：提出的基于HICA模糊 PI控制优化方法可以获得满意的控制效果.     

单相直流侧串联型APF非线性平均电流控制

直流侧串联型APF采用PI平均电流控制时,在低频开关切换点存在着严重的电流畸变.该文分析了产生此电流畸变的原因,指出在低频开关点,高频开关的占空比需要发生跳变,而PI控制器不能实现占空比的跳变,这是造成此刻电流畸变的原因.非线性平均电流控制的控制特点是占空比直接参与控制,因此当系统占空比发生跳变时,该控制方法可以实现实际占空比的跳变.该文提出的将非线性平均电流控制应用到直流侧串联型APF中,解决了低频开关切换点的电流畸变问题.仿真结果证明了所提方法的正确性.     

基于软启动控制的三相四线制有源电力滤波器

当大量电力电子器件在三相四线制低压配电系统中使用时,容易造成三相负载不平衡,使系统产生大量的谐波和中线电流,严重影响电网的电能质量。治理三相四线系统中的谐波问题极其有必要。将三相四线制有源电力滤波器(APF)作为主要研究对象。其中,谐波电流检测采用优化的瞬时无功理论检测法,而针对电压环使用传统PI控制时,在APF接入电网瞬间,会产生一个很大的冲击电压和冲击电流,所以决定将软启动控制引入三相四线制APF的直流侧电压控制当中。并最终搭建整体仿真模型,对低压配电系统不同负载和电源畸变情况进行仿真分析。     

用PLL产生参考电压的自适应谐波电流检测方法

提出用锁相环产生参考电压信号的自适应谐波检测算法新思路,以避免带通滤波器难以实现的缺陷,有效消除由于电网电压波形畸变对检测效果的影响.改进后的算法还可以检测指定次数的谐波电流,以及检测不平衡系统中的负序电流.仿真和试验结果证明了新算法的优越性.     

基于自适应模糊PI控制的并联有源电力源滤波器

针对传统有源滤波器无功和谐波复杂的检波单元,以及为克服系统负载切换时对直流侧电容电压的影响,提出了电源电流直接控制的有源滤波器,省去了传统有源滤波器的谐波检测单元,介绍了电源电流直接控制的有源滤波器的基本原理,并且直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI两种控制方式,在Matlab/Simulink环境下对两种控制方式在系统响应时间,超调量以及负载扰动情况下进行仿真,并且对两种仿真结果进行了比较.仿真表明采用自适应模糊控制的算法,系统的响应速度加快,调节精度提高,稳态性能变好,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性.     

PWM整流器的电压模糊-PI控制研究

PWM整流器在d-q同步坐标系下的双闭环控制中，电压环通常采用线性PI控制，不能反映整流器的非线性本质，使系统的控制性能受到限制．为克服这种限制，提高电压的动态响应性能，提出了一种电压模糊-PI控制策略．仿真结果验证了该方法的有效性．     

瞬时谐波电流检测的一种新方法

对现有的几种瞬时谐波电流检测方法进行了分析对比,并针对这些方法的不足提出了一种新的瞬时谐波电流检测的方法,从原理上分析了这种方法的正确性,并通过计算机仿真证明了这种方法的可行性。     

基于FBD法的三相四桥臂APF的研究

针对三相四线制配电网中零线上电流的抑制问题,结合谐波检测的简便性,采用基于FBD法检测谐波的三相四桥臂并联型有源电力滤波器的解决方案.阐述三相四桥臂并联型有源电力滤波器的工作原理、检测和控制方式.仿真和实验结果验证了此方法的可行性.     

三相有源电力滤波器控制方法的改进

为了降低有源电力滤波器的开关损耗,实现灵活补偿,对现有的PWM控制技术进行了改进。针对三相三线制有源电路滤波器,通过理论分析和仿真研究表明,改进后的电路不但达到灵活补偿谐波电流和无功功率的目的,而且有效地降低了开关损耗,更具实用价值。     

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     

三相并联有源滤波器的电流重复控制

三相有源电力滤波器通常用于补偿电网由非线性负载引起的谐波和无功电流,其补偿性能基本取决于控制器的设计.但由于如带宽限制、电路延时、计算延时等各种因素的影响,很难达到理想的补偿效果.采用重复控制器+PI控制器并联的控制方法,实现了非正弦电流的跟踪控制,达到了很好的效果.     

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.     

基于FPGA的三相四线制APF数字低通滤波仿真

针对三相四线制APF谐波检测中低通滤波器影响检测精度和补偿效果的问题,分析了数字低通滤波器的类型、阶数、截止频率,采样频率对APF谐波检测效果的影响,选定二阶巴特沃思数字低通滤波器。提出将FPGA用于处理谐波检测,通过改进瞬时无功功率理论的I p-Iq谐波检测方法和合适的低通滤波器配置,解决电网负载不平衡问题。仿真结果表明：采用此方法,时延仅为200ns,对基波没有影响。     

A novel control scheme for simultaneous elimination of imbalance,disturbance and voltage harmonic in power systems

In recent years, the increasing application of nonlinear and unbalanced electronic equipment and large single phase loads have made voltage imbalance a serious problem in power distribution systems. A novel approach has been proposed to eliminate voltage imbalance and disturbances. The main strategy of this scheme is based on series active filter. By improving control circuit toward existing schemes and proposing a new strategy to control the voltage amplitude, simultaneous elimination of voltage imbalance, faults, voltage harmonics and also compensation of voltage drop in transmission lines become possible. Eventually, the voltage on the load side is a perfectly balanced three phase voltage with specific proper amplitude. The proposed scheme has been simulated in a test network and the results show high capability of this scheme for the complete elimination of imbalance without phase shift.     

SVPWM在并联有源电力滤波中的应用研究及仿真

针对典型的三相整流电路对电网产生的影响,研究易于数字化的SVPWM与无差拍算法,将其应用于并联有源电力滤波器内层跟踪控制中,给出-种补偿功能较为完善的并联有源电力滤波器及其控制方法.仿真结果表明:SVPWM调制与无差拍控制技术用于并联有源滤波控制可以明显改进补偿的动态性能,提高滤波效果.     

无功与谐波电流检测系统的设计

详细地阐述了谐波电流检测系统的硬件设计原理及其软件设计方法,并在TMS320LF2407硬件平台上得以实现.最后,针对不同负载情况,对所设计的系统进行了实验研究,并对实验结果进行分析,比较了两种不同谐波检测法的优缺点,同时也验证了该系统的设计是可行的、有效的.