基于单位功率因数控制策略的有源电力滤波器

针对广泛使用的非线性负载易产生谐波并导致功率因数较低，设计了一种基于单位功率因数控制策略的三相并联有源电力滤波器，可有效地抑制电网谐波，提高功率因数。实验验证了此方案的可行性。     

一种新型单相有源电力滤波器

提出了单相有源电力滤波器的一种新的计算方法 ,此方法可以使电源的输入功率因数接近于 1,且能保证即使在电源电压波形发生畸变时 ,能维持电源电流为正弦波。模拟实验证明 ,本文所提出的这种计算方法可以有效地起到补偿无功或抑制非线性负载谐波的作用     

一种混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种混合型有源电力滤波器电路结构。该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧。在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果。理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,使有源电力滤波器能够应用于大功率场合。     

定频积分控制三相三线有源电力滤波器

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)采用定频积分控制(Unified Constant-frequency Integration Control,UCIC)摆脱了先检测无功电流,然后根据检测信号产生补偿电流的传统控制方法,简化了APF结构,降低了成本。实验证明,采用该方法的三相三线AFP可有效消除谐波,提高功率因数并可补偿供电点的电压波动。     

串联型有源电力滤波器功率电路设计

主要讨论功率电路的设计方法，功率电路的设计主要和系统的稳态工作特性有关，因此首先对串联型有源电力滤波器进行了稳态分析，建立了系统的等效电路。然后。根据等效电路提出了一套基于稳态分析折功率电路设计方法，利用该方法推导出功率电路设计所要求的各个部分与电网电压畸变率，额定负载，负载功率因数及系统是否进行无功补偿的关系，得到了明确的解析表达式，所提方法和推导的结果均通过了实验验证。     

单相并联型有源电力滤波器电流复合控制

为提高单相并联型有源电力滤波器(Active Power Filters,简称APF)的补偿精度,提出了一种静止坐标系下PI和重复并联运行的电流复合控制策略,其中PI控制主要保证系统的动态性能,基于内模原理的重复控制可以显著提高APF输出电流对负载谐波电流的跟踪精度。对单相APF中的复合控制策略参数进行了设计,理论研究和实验结果表明复合控制策略可以有效提高单相APF的滤波性能,总谐波畸变率降低到3.8%,达到谐波补偿的国家标准。     

基于DSP的有源电力滤波器控制系统研制

介绍一种用于并联型有源电力滤波器控制系统的双DSP电路结构。TMS320F240用于电压相位跟踪，电流信号采集，PWM信号输出和系统保护。TMS320C32则完成对采集数据的分析和计算，并生成谐波电流补偿指令信号。通过双端口RAM，实现公用数据交换，并使双DSP处于并行工作状态。     

有源电力滤波器的工程应用

以串联谐振注入式有源滤波器为例,介绍了基于DSP2407A控制器的并联型HAPF在中高压系统中的应用。     

有源电力滤波器控制策略综述

针对有源电力滤波器 (APF)的控制 ,简要介绍空间矢量最优控制、滞环电流控制、单周控制、变结构控制、无差拍控制、单位功率因数控制和组合变流器相移SPWM技术等几种目前较新颖、应用较广的控制策略 ,并进行对比分析 ,指出它们各自的优缺点及应用范围。     

一种增强型有源电力滤波器直接功率控制方法

针对无谐波检测有源电力滤波器(APF)直流侧电压对负载有功分量随动性强,补偿效果易受负载突变影响这一问题,提出一种具有鲁棒性的双重滑模比例积分(DSM-PI)电压控制器,该控制器能根据直流侧电压误差分布函数在PI控制器和滑模比例积分(SM-PI)控制器间进行快速转换,从而有效对直流侧电压进行控制。同时对传统虚拟磁链观测器进行改进,运用双低通滤波器(LPF)法进行虚拟磁链定向,实现消除积分初值和零漂的目的。实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

单位功率因数与重复预测在APF中的应用

单位功率因数检测法把有源电力滤波器与非线性负载并联等效为电阻性负载,用于谐波检测时准确性高、实时性好。电流跟踪控制采用空间矢量脉冲调制控制策略,通过重复预测环节实现无差拍控制,以提高补偿电流跟踪控制的实时性。在Matlab/Simulink环境下建立三相并联型APF仿真模型进行仿真实验,搭建实验平台并在低压条件下进行实验验证,结果表明单位功率因数谐波检测法及基于重复预测的无差拍控制方案在保证系统稳态精度的同时有效改善了系统的动态响应性能。     

改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法

为较好地解决低通滤波器的延时问题,分析了低通滤波器和积分器对谐波电流检测精度和检测响应过程的影响,采用移动窗积分法改进了单位功率因数谐波电流检测法的暂态性能,提出了改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法。Matlab/Simulink仿真结果表明该方法提高了传统检测方法的实时性,可较好地跟踪负载的变化。基于数字信号处理器的并联有源滤波器实验验证了该方法的可行性和有效性。     

基于单周控制的单极调制单相有源电力滤波器

有源电力滤波器(active power filter,APF)可以滤除谐波和补偿无功分量。单周控制双极调制方法控制并联型有源电力滤波器存在直流分量问题,开关损耗大、稳定工作范围窄、原有的单周控制单极调制方法不能快速跟踪电网电压的变化。针对以上问题,提出了应用于单周期控制有源滤波器的新的单极调制方法,控制方程正负半波对称且引入电网电压量,实现了直流分量基本为零和快速平滑跟踪电网电压,扩大了有源滤波器的工作范围。仿真结果证明了其可行性。     

一种并联有源电力滤波器变结构控制策略

为了提高电力系统中无功补偿和谐波抑制性能,笔者在研究并联型有源电力滤波器原理基础上,对并联型有源电力滤波器提出了一种新的变结构控制模型,创建了适合于变结构控制理论应用的运动跟踪状态方程,并给出了变结构控制的切换函数。由于对期望的电源电流实现了闭环跟踪控制,因此具有良好的无功补偿和谐波抑制性能。实验与仿真结果验证了该控制策略的有效性和可行性。     

新型单H桥型有源滤波器的研究

单H桥型有源滤波器是一种新型的谐波及无功动态补偿装置,具有良好的补偿性能以及扩展方便等优点.其中,控制直流侧电压为适当值是保证并联电力有源滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素.在介绍单H桥型有源滤波器基本原理的基础上,分析了直流侧电压控制的原理,最后给出仿真波形.     

并联型有源电力滤波器的延时补偿控制

为了补偿控制延时对并联型有源电力滤波器常规PI控制的影响,提出了一种新型比例控制与重复控制相结合的延迟补偿控制方案。建立有源电力滤波器的离散解耦模型,指出延时使PI控制性能恶化,在此基础上引入重复控制补偿跟踪误差,保留PI控制中的比例环节使控制系统保持一定的快速性,通过详细分析确定复合控制系统的各种参数,使有源电力滤波器精确补偿非线性负载产生的谐波电流。应用Matlab进行仿真,结果表明,该方法使有源电力滤波器具有良好的稳态和暂态性能,验证了所提方法的正确性和有效性。     

使用无速度传感器的PMSG单位功率因数控制

使用永磁同步发电机(PMSG)的直驱风电系统目前发展很快,PMSG的控制对系统性能非常重要,其中无速度传感器控制也受到了广泛关注。为推进此一技术,采用单位功率因数控制方法控制永磁同步发电机以降低永磁直驱风电系统变流器的功率等级;采用基于锁相环的无速度传感器控制策略对电机转速和相位进行观测。实验结果表明在永磁直驱风电系统中,单位因数控制可以有效降低变流器容量,无速度传感器控制可以替代常规编码器参与控制并获得良好效果,从而证实了所采用的单位因数控制和无速度传感器控制策略的有效性。     

基于滑模变结构控制的有源电力滤波器

建立了采用三桥臂变流器为主电路的三相三线制有源电力滤波器的非线性数学模型.针对目前电力电子变换器装置中动态性能差的特点,对有源电力滤波器的电流内环提出一种滑模变结构控制算法,电压外环采用传统的PI控制.试验结果表明,该方法动态响应快、鲁棒性强,具有更好的谐波抑制性能.     

基于复合控制的有源电力滤波器的研究

主要介绍了一种基于d-q旋转坐标系下PI控制和重复控制结合的复合控制。PI控制不适用于具有周期性外激励信号的系统,及跟踪效果较差的系统;重复控制对周期性外激励信号的跟踪和抑制具有优异的控制性能。复合控制结合了PI控制和重复控制的优点,能够有效地消除系统的稳态误差、改善系统的鲁棒性并具有良好的动态电流响应。基于三相并联有源滤波器系统,着重研究了复合控制的设计方法,并进行了仿真验证,仿真结果表明了此方法的有效性和优异性。