并联型有源滤波器精细化补偿方案

有源电力滤波器(active power filter,APF)的2个重要性能指标:1)高补偿性能;2)装置容量灵活运用。针对补偿容量的可调度性和灵活性,提出了一种根据非线性负载产生不同次谐波有功功率潮流的流向进行谐波的精细化补偿方法。对不同次谐波的有功分量和非有功分量分别进行提取检测,判定该次谐波的有功潮流是否流入网侧:如果流入网侧,则造成污染,进行有功分量和非有功分量的全补偿;如果没有流入网侧,则只对非有功分量部分进行补偿。设计了重复PI复合控制策略,在保证系统更好的稳定性、良好的动态跟踪性和零稳态误差的前提下,只补偿网侧馈线电流中注入电网造成污染的谐波分量。通过Matlab/Simulink仿真验证,相比传统的补偿方法,所提精细化补偿方案在实现了小容量的APF补偿容量的同时有效地抑制了非线性负载注入电网的谐波污染;在相同补偿容量下,所提补偿方案可以进一步降低谐波畸变率。     

大容量并联有源电力滤波器的模块化控制策略

针对大容量非线性负载谐波补偿问题,提出了基于自适应谐波检测算法的有源电力滤波器(APF)模块化控制策略。自适应谐波检测算法不仅可以抑制非正弦电压对电流检测的影响,而且能够快速跟踪谐波电流。基于容量的比例均流控制策略具有补偿灵活,易于实现冗余控制的优点;当补偿量超过装置容量时,根据自身容量对谐波进行补偿。最后对模块化并联系统进行了稳定性分析。理论分析和仿真结果表明,所提出的APF模块化控制策略适合于大容量谐波补偿,并且可以提高系统的稳定性和安全性。     

多台并联型APF联合补偿协调控制

针对大容量有源电力滤波器(active pow er filer,APF)实际应用困难,从参考电流角度提出截断限流策略,确保多台APF联合运行的安全可行。根据APF补偿极限,提出补偿容量按比例分配的原则,达到大容量APF多补偿,小容量APF少补偿的目标。设计了由上层控制器进行协调控制的APF投切控制策略,保证能根据实际负荷谐波电流投切APF。最后,通过大量的仿真验证了截断限流补偿和补偿容量按比例分配的有效性,以及协调控制策略在多台APF联合运行中的可行性。     

基于多机组并联的10 kV电网有源滤波器扩容方法

随着新能源发电、电力传动为代表的电力电子装置的大规模应用,供电网络中存在有大量谐波分量及无功冲击,有源滤波器(APF)正是在上述背景下提出的。然而,受限于电力电子器件单体容量限制,单机APF无法满足10 kV输电网络大容量补偿需求。为此,提出一种基于多机并联技术的10 kV电网有源滤波器扩容方法,考虑到10 kV电网负载侧特有的中压、大电流特性,采取变流器并联技术实现APF装置容量提升。建模可知,并联APF电路模型中存在低频环流通路,从而影响并联APF控制系统电流内环运行特性,为此采取零序电压修正方式实现并联APF环流限制。最后,10 kV/1 MW工程样机对APF并联补偿技术进行可行性验证,装置投入后10 kV网侧电流总畸变率由23.4%降低为3.1%,且谐波分量均集中在两倍开关频率及其倍频段。     

有源电力滤波器选择性谐波电流控制策略

良好的控制策略是实现并联型有源电力滤波器（active power filter,APF））b偿功能的关键。由于并联型APF常规电流PI控制方法的闭环增益受系统稳定性条件约束,并联型APF对负载主要谐波分量补偿不充分。针对该问题,提出一种用于APF的新型选择性谐波电流控制策略。该控制策略在常规电流PI控制策略的基础上,对负载电流主要谐波（该文主要指5次、7次谐波）单独提取与控制,而对其余次谐波采用一个常规电流PI控制器控制。该设计方法,增大了系统对主要谐波分量的跟踪增益,提高了APF对谐波的补偿率,实现了控制系统更好的频率响应。将该方法应用于实验室制作的一台30kVA并联型APF实验装置,可将电流总谐波畸变率（total harmonic distortion,THD）fl：l23．21％补偿为3．75％。仿真与实验结果证明了以上结论。     

基于有源电力滤波器的无功补偿装置设计

为了提高电能质量,降低电网污染治理的成本,设计了一个采用晶闸管分相投切电容器补偿基波和部分基波负序功率,并采用有源电力滤波器(APF)补偿谐波、无功功率和部分基波负序功率的电能质量综合补偿装置。介绍了该装置的硬件拓扑结构、主电路设计、谐波检测方法、控制策略、控制器硬件设计,通过实验表明,该装置中APF能有效抑制电网中的谐波。     

三相三线并联型有源电力滤波器并联控制

针对有源电力滤波器（APF）在大功率领域应用的问题,提出了一种适合于三相三线APF的并联运行策略,根据APF自身容量用优化输出方式补偿谐波电流,以达到大容量APF多补偿、小容量APF少补偿的目的,保证了多台APF并联运行的可行性和安全性。在此基础上提出了APF的并联控制策略,根据实际负载谐波电流投切APF。仿真和实验证明了基于容量极限负载按比例分配的有效性,以及协调控制策略在多台APF并联运行时的可行性。     

单独注入式有源电力滤波器的研究与应用

针对已有滤波器对大型冶炼企业谐波治理效果不理想的情况,提出一种新颖的有源电力滤波器(APF)--单独注入式APF.该滤波器把串联谐振注入型APF和并联混合型APF结合在一起,在有效滤除谐波的同时还可提供一定容量的基波无功功率补偿.实践表明,所提出的单独注入式APF不仅具有较大容量的无功补偿能力,且APF逆变器容量较小,因而工程应用价值较高.     

有源滤波与动态无功综合补偿控制装置设计

针对传统有源电力滤波器的容量与成本的矛盾,设计了一种基于数字信号处理器和可编程逻辑门阵列的有源滤波与动态无功功率综合补偿控制装置.该装置将有源电力滤波器（APF）及晶闸管投切电容器（TSC）进行混合滤波,使该装置兼具有源滤波与无功功率补偿的优点,具有有效补偿各次谐波,抑制闪变,补偿无功,提高功率因数,改善配电网电能质量的功能.利用Matlab/Simulink对该装置进行了仿真验证,并将其应用于电动汽车充电站,装置运行效果良好.     

适于电气化铁路的三相四开关型有源滤波器选择性谐波补偿的控制策略

为提高有源电力滤波器(active power filter,APF)的补偿性能和动态响应,提出采用选择性谐波补偿控制策略对待补偿谐波分量进行跟踪。针对普速和高速电力机车负荷特性,采用基于同步基波旋转坐标系的谐波电流检测方法及矢量比例积分(vector proportional-integral,VPI)调节器的选择谐波补偿方式,以减少电流控制环节的运算量,在补偿装置容量有限时可以选择补偿危害最大的谐波成分并提高待补偿谐波分量的跟踪精度。最后通过MATLAB仿真研究,电流总畸变率(total harmonic distortion,THD)由33.9%降至2.99%,负序与无功问题均得到解决,验证了VPI控制方法可以有效提高补偿精度,指令电流为混合谐波指令时,可以对其中主要次数谐波进行有效选择及跟踪,跟踪误差小,动态响应快,能够解决电气化铁路中的电能质量问题。     

新型控制系统的并联混合型有源电力滤波器

主要采用新型正负d-q控制系统来产生PWM实行对并联混合型有源电力滤波器(PHAPF)的控制。不仅将有源电力滤波器(APF)与无源滤波器(PPF)串联的PHAPF更好地结合,而且还发挥了PPF和APF造价较低、性能优良等优点。主电路与控制电路的良好结合能以较小的有源装置容量实现大容量的谐波补偿,并能迅速、直接、准确、有效地抑制谐波,将耐压量较低的半导体器件安全地用于高压系统的谐波补偿中,在有良好滤波效果的同时还有效地补偿了无功分量,具有广阔的发展、应用前景。     

容量限制控制策略应用于有源滤波器的研究

为了解决非线性负载容量日益增加的问题,提出了一种能根据自身容量补偿谐波电流的有源滤波器。当检测谐波电流超出滤波器自身容量时,该滤波器可根据自身容量用优化方式输出补偿电流。这种设计使整个有源电力滤波器系统即使在过载情况下也工作得很好,解决了有源滤波器容量灵活扩充的问题。理论分析和仿真结果均证明了其有效性。     

具有选择性谐波补偿的光伏并网逆变器控制策略研究

具有有源电力滤波器APF(active power filter)功能的光伏并网逆变器因其高效率、高功率及可降低成本等优点而备受关注.当光伏阵列输出的能量较小时,可以利用逆变器的剩余容量进行谐波补偿,使系统工作在光伏并网和APF状态.但当系统负载谐波电流较大时,光伏并网和APF合成后的指令电流超过功率管的限流值,造成系...     

并联型有源电力滤波器限流补偿策略研究

分析了系统突变情况时并联型有源电力滤波器(APF)发生过流的状况,从参考电流角度提出了截断限流和比例限流2种控制策略。前者将原参考补偿电流作比较限幅处理,得到新的参考电流;后者比较上周期参考补偿电流及APF最大允许补偿电流,得到一比例系数,参考该系数,得到本周期内新的参考电流。这2种方案都只对参考电流进行处理,控制实现简单,能充分利用APF的补偿能力,使小容量APF可安全运行于大谐波容量的系统中。就实现的复杂性、安全性及补偿效果而言,前者优于后者。最后,通过仿真研究验证了2种方案的可靠性和有效性。     

高压大容量有源电力滤波器并联运行研究

由于功率器件耐压水平和载流能力的限制,传统有源滤波器难以实现对高压大容量非线性负载的谐波补偿.本文提出一种有源电力滤波器,它由几个采用二极管钳位型多电平拓扑结构的滤波器模块组成.该滤波器模块采用多电平拓扑结构,很适合于匹配高电压等级,而且当补偿量超出实际输出容量时,能根据自身容量对电网谐波进行抑制.这种有源滤波器通过并联几个滤波器模块充分抑制电网谐波,使得每个滤波器模块不需要很大容量,运行独立灵活,解决了容量灵活扩充的问题.除了对该有源滤波器进行理论分析,本文还对其闭环控制策略进行研究.理论分析和仿真结果表明,所提方案很适合应用于高电压、大容量谐波补偿.     

电动汽车充电机谐波抑制工作机理的研究

电动汽车充电机作为非线性负荷,在充电过程中会产生大量不规则谐波,影响电网电能质量。根据其产生的谐波特点,研究利用有源电力滤波器(APF)抑制相应谐波的工作机理,采用空间矢量与滞环相结合的控制策略,建立了充电机谐波抑制系统的Matlab仿真模型,分别对单台充电机和多台充电机运行时的谐波抑制进行了仿真研究。仿真结果表明,充电机系统在单台或多台、稳态或暂态情况下,APF都能有效抑制谐波。     

基于控制延迟补偿的混合有源滤波器的研究

为改善有源电力滤波器对谐波的补偿效果并增大补偿范围,提出了在并联一个高通无源滤波器的同时,在控制系统中引入控制延迟补偿模块;通过高通滤波器来抑制高次谐波,增大其补偿范围,通过控制延迟补偿模块来改善对低次谐波的补偿效果;阐述了控制延迟补偿的原理和算法。仿真分析结果表明了该方法的有效性。     

一种高性能单相电网有源滤波器的设计

设计了一种高性能的单相电网有源滤波器。该有源滤波器主功率回路采用电压源型H桥逆变器,逆变器开关驱动信号为特定消谐PWM开关信号。控制回路采用PI电压跟踪控制,不需实时检测计算负载的无功电流和高次谐波电流,就可以实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求。分析了滤波器的补偿特性和各主要单元电路的设计方法,实验结果证明该有源滤波器的有效性。     

UPFC对动态电能质量影响的分析研究

从动态电能质量的角度出发,分析UPFC对电能质量的影响.首先利用PSCAD/EMTDC软件包,建立了UPFC的动态模型,并分别考虑在系统遭受单相故障、输电线路雷击情况,安装UPFC和未安装UPFC情况下母线电压的电压偏移,研究结果表明UPFC可以有效减小故障后暂态过程中电压跌落的幅值和雷击后系统暂态过电压的振荡过程.然后,对系统谐波和UPFC之间的关系进行分析.研究结果表明UPFC的确向系统输入谐波,但可以通过提高PWM的载波频率并在UPFC两侧加滤波器,使谐波成分几乎可忽略;同时,UPFC对系统谐波又有很好的抑制作用,在系统产生谐波时,可以充当有源滤波器.     

电动汽车充电站并联APF谐波放大效应研究

电动汽车充电过程中会产生谐波,常采用并联有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的方式来补偿谐波。但是并联APF在补偿谐波时会产生谐波放大效应。文中通过采用等效电路分析的方法,提出一种量化谐波放大程度方法,根据此方法来改进谐波补偿电路的拓扑结构,以消除谐波放大效应,最后在MATLAB仿真软件上验证此方法的正确性。文章的研究有利于提高电动汽车充电站中并联APF的设计和利用。