电力有源滤波器的Matlab仿真

随着电力电子装置应用的日益广泛，电网中的谐波污染日趋严重．采用一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置——电力有源滤波器(APF)，可检测出系统中所含有害电流，并产生与其相反的补偿电流，以抵消输电线路中的有害电流．主要从理论上具体分析了APF，并运用Matlab对其进行动态仿真．     

一种无谐波检测的并联混合型APF的仿真研究

有源电力滤波器是可动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,有着广阔的应用前景.然而,传统的谐波检测算法提高了系统的软硬件成本,并且由谐波检测算法引入的延时也会对APF的补偿性能产生影响.针对有源电力滤波器研究了一种无谐波检测控制方法,分析了其工作原理,仿真验证了无谐波检测有源电力滤波器控制方法的有效性.     

有源电力滤波器的状态误差PCH控制与仿真研究

为减少电力系统网侧电流谐波并提高电网电能质量,本文采用状态误差端口受控哈密顿控制方法,实现对三相三线制有源电力滤波器的补偿电流实时控制和直流侧电压恒定控制。在dq旋转坐标系下,建立有源电力滤波器的PCH状态平均数学模型,构建了期望的闭环状态误差PCH系统,并根据系统的设计目标确定了系统期望平衡点;根据能量成形原理求出期望的闭环哈密顿PCH函数,并依据阻尼和互联配置设计了APF控制器。同时,运用比例积分控制(proportional integral control,PI)方法设计控制器,确保直流侧母线电压恒定。为了验证该控制策略的合理性,采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析。仿真结果表明,基于状态误差PCH控制方法的有源电力滤波器对谐波起到了很好的抑制作用;在APF直流侧母线电压趋于恒定情况下,经过APF补偿的电力系统网侧电流中的谐波含量大大降低,达到控制目标,具有良好的稳态和动态控制性能。该研究具有一定的应用价值。     

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。     

电网谐波和无功有源补偿技术的研究与应用

针对目前电力系统谐波抑制和无功补偿的特点和现状，提出了将晶闸管投切无源滤波器TSF和有源电力滤波器APF串联混合使用，且LC滤波器中电容量完全按无功补偿需要选取，而不另装普通的无功并联电容器的综合补偿方案，使谐波抑制和无功补偿融为一体，保证了电容器的安全运行，并采用检测负载电流和电网谐波电流的复合控制方法，既可有效抑制电网谐波电流，又可防止无源器件与电网间发生的谐振，达到理想的综合控制效果．章着重介绍了混合系统的工作原理和控制方法，进行了实验系统设计和实验研究，理论分析和实验均表明，所选方案和控制方法是正确的、可行的，对电网谐波污染和无功损耗均有很好的抑制和补偿作用。     

基于电流环重复控制的并联有源电力滤波器研究

三相有源电力滤波器(APF)通常用来补偿非线性负载所引起的谐波电流。传统的PI控制带宽有限不能实现无静差输出,为了提高三相并联型有源电力滤波器的补偿性能,提出一种新型的谐波电流复合控制算法。该算法将PI控制器和重复控制器并联在控制系统的前向通道,共同对APF输出产生影响。给出了具体的系统控制框图,以及电流动态快速补偿算法和重复控制的重复环境构造等问题。通过系统仿真和实验,证明该控制算法能显著地改善系统动态性能,消除稳态误差,提高系统的滤波效果。     

准比例谐振控制在有源电力滤波器中的应用

针对采用无差拍控制、滞环控制等传统方法的有源电力滤波器(APF)对负载谐波电流跟踪精度较差而难以实现高效谐波补偿的问题,提出了一种电流内环准比例谐振(PR)控制方法;依据三相APF在连续域的等值数学模型,设计了准PR控制方法的参数．仿真结果和实验结果表明,该方法不需要建立状态空间方程和预测下一拍的电流值,操作简单且控制精度高,能降低电网电流谐波畸变率(THD).     

基于基波参考信号的并联有源电力滤波器控制研究

有源电力滤波器（APF）被认为是抑制谐波最有效的设备之一,其补偿电流的检测和反馈控制环节是决定其工作特性的关键性环节,直接影响到APF的补偿精度和补偿速度.为提高补偿电流环节的精确性与快速性,以并联有源电力滤波器为研究对象,重点对其参考信号控制方式进行深入研究,指出传统的谐波参考信号控制方式的弊病,并在对APF工作机理深入研究的基础上提出一种不同于传统方式的新型控制信号生成方式——基波参考信号控制方式,最后通过仿真验证这种新型控制信号生成方式的有效性和先进性.     

适用于微网谐波补偿的APF抗扰动控制新方法

提出了一种适用于微网中进行谐波补偿的有源滤波器抗扰动控制新方法。首先,基于非正弦交流电路中扩展的欧姆定律对有源滤波器的三相输出滤波器等效电阻和等效电感参数进行在线实时检测;然后,将实测的等效电阻和等效电感参数送入到有源电力滤波器的控制器中更新相应的控制参数,实现有源滤波器抗滤波器参数扰动控制。同时,在有源滤波器电压控制外环引入自抗扰控制,实现有源滤波器直流电压的抗干扰控制。仿真结果表明:提出的方法可以提升有源电力滤波器的稳定性,提高有源电力滤波器的谐波补偿精度,改善了有源电力滤波器直流电压的暂态响应特性。     

基于多同步旋转变换的并联型APF补偿策略

为了提高有源电力滤波器（APF）的补偿灵活性,提出基于多同步旋转变换的低次特征谐波选择性补偿策略.采用特定旋转频率的同步旋转变换将相差6次的一对正、负序谐波变换为该坐标系下的3次谐波分量,通过多组不同旋转频率的同步旋转变换将指定谐波变换为相应坐标系下的3次谐波,设计基于谐振控制器、选通频率为150 Hz的带通滤波器将其滤出,实现指定谐波的指令提取.为了提高补偿电流的控制精度,采用基于PI控制内环和重复控制外环的复合电流环控制策略.利用MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型并在16.5 kVA的APF样机上进行验证实验,仿真和实验结果证明了该方法在三相并联APF中的正确性和可行性.     

并联型有源电力滤波器的参数计算及仿真

提高电能质量的方法有很多,有源电力滤波器（APF）由于能够对谐波和无功电流进行快速、准确地补偿而被公认为消除电网污染、提高电能质量的有效方法。本文根据主电路拓扑结构,对相应的参数进行了计算,并结合MATLAB仿真软件对各参数进行了优化选择,最后根据文中的各个参数利用MATLAB仿真软件对APF进行了仿真。仿真结果表明,APF很好地实现了对负载输入电流的控制。     

载波移相双重化技术的有源电力滤波器研究

介绍了一种150 kVA并联型有源电力滤波器的研制,包括双重化的主电路结构和载波移相的PWM方法,三相软件锁相环技术、直流侧电压稳压控制策略、直流侧电压的低通滤波器设计、APF的谐波提取及其控制策略等,最后给出了采用二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明:双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。它能在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,以及可以减少系统输出的高次谐波含量。     

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.     

三相四线制有源电力滤波器的研究

单周控制方法已经在有源电力滤波器中得到了一定的应用,文章将四桥臂三相四线制有源电力滤波器的主电路分为三相桥和N相半桥两个独立的子电路,同时为了降低三相桥的开关频率,对其采用矢量单周控制模式,而N相半桥仍采用一般的单周控制方式。推出了各自的控制方程和控制电路,并进行整体电路的仿真研究。采用该方法电路简单,不仅可以有效地补偿系统的三相谐波电流、补偿中线电流,还可以减少开关损耗。     

基于三电平的有源电力滤波器研究与仿真

为了抑制电力系统的有害谐波,对三电平的有源电力滤波器(APF)进行了研究并做了相应的仿真。首先阐述了谐波的危害以及抑制谐波的必要性,介绍了APF的基本工作原理,采用瞬时无功功率理论检测谐波。详细阐述了APF中三电平主电路的拓扑结构,研究了基于三电平的SVPWM控制算法,对主电路中的主要参数进行了选择,并且在MATLAB中建立了仿真模型,完成了对APF的总体研究与仿真。结果证明,该设计对谐波具有较好的补偿效果。     

三电平有源电力滤波器的非奇异终端滑模电流跟踪控制

为了提高电流跟踪的快速收敛性和准确性,提出采用非奇异终端滑模对三电平有源电力滤波器(active power filter,APF)的指令电流进行跟踪控制.对指令电流的d、q轴分量分别设计非奇异终端滑模面与控制律,使得补偿电流能在有限时间内收敛到指令电流,并从理论上证明了其稳定性.仿真实验验证了该控制方法能有效地抑制电网中的谐波电流,与传统的三角波比较控制和常规滑模变结构控制方法相比,所提出的控制策略具有更好的谐波抑制性能.     

串联有源电力滤波器的控制策略

将有源电力滤波器与无源电力滤波器相结合,构成混合型电力有源滤波器（ＨＡＰＦ）,可以降低谐滤补偿系统的成本,改善滤波性能,提高实用价值。本文对利用ｄｑ变换计算谐波电流的方法作了分析,在Ｆ．Ｚ．Ｐｅｎｇ的串联ＨＡＰＦ的结构基础上,对其控制方案作了研究和改进,将两种有源滤波器的原理结合在一起,使其同时能国电网谐波电压和负载皮电流进行有效抑制,并对高次谐波和低次谐波都具有很好的抑制效果,通过仿真分析证明了     

并联型有源电力滤波器的故障仿真及过流保护

针对并联型有源电力滤波器在电网运行中的安全保护要求,采用电力系统仿真软件EMTDC／PSCAD,建立了并联型有源电力滤波器在电力系统运行中的时域仿真模型,并对有源电力滤波器在系统发生各种短路故障情况下的动态运行特性进行了仿真研究,对系统短路故障情况下APF的暂态进行了机理分析．针对APF的过流故障提出了一种限流保护方案,当APF发生过流期间,通过切脉冲将APF电流限制在允许范围内,并使APF在其能力范围内继续起到补偿的作用,并通过仿真研究验证了该保护方案的有效性．     

比例矢量谐振控制策略在APF中的应用研究

以网侧电流为控制对象,省去了负载谐波检测装置,使有源电力滤波器的控制性能不受谐波跟踪过程的影响;控制策略中使用电流比例矢量谐振控制器,并引入零阶保持器以及滞后一拍控制;在此基础上讨论APF数字控制系统的影响,最后通过仿真和实验验证APF的补偿效果。     

基于DSP技术的单相有源滤波装置

介绍一种基于DSP技术的单相电压型有源滤波装置(APF),阐述了该装置的主电路结构、需要补偿的无功及谐波电流计算方法及电容电压稳定控制方法.对DSP芯片的特点、装置的硬件结构以及该有源滤波装置的控制策略进行分析,装置的测试结果表明该控制策略是切实可行的.该有源滤波装置可用于电气化铁道的无功动态补偿,也可用于三相四线制电网的分相无功补偿与谐波抑制.