变频器输出滤波器的灵敏度分析与优化设计

现代变频器传动系统日益表现出各种负面效应，采用滤波技术是减小负面效应的主要对策．为综合满足滤波器的各种约束条件，并使滤波器整体性能达到最佳，研究了变频器输出滤波器的优化设计问题．首先建立了考虑成本因数、总谐波失真度、谐波电流和基波压降的综合目标函数．然后根据基波压降、电容支路电流工程允许范围，建立了滤波器元件参数的约束条件．为求得目标函数的最优解答，详细分析了目标函数对滤波器参数的灵敏度，并用伴随网络法得出了滤波器电压转移函数对滤波器参数灵敏度的解析表达式．这些灵敏度构成了目标函数的寻优方向．实例设计与仿真表明，利用优化方法设计的滤波器，能够综合考虑滤波器性能、成本和各种约束条件，从而实现整体指标最佳．     

有源滤波器中输出滤波器的参数优化方法

电流滞环控制使逆变器的开关频率不固定,造成逆变器输出滤波器设计困难.在综合考虑输出滤波器的输出补偿谐波能力、滤除开关谐波能力和功耗等性能指标的基础上,提出一种输出滤波器参数优化方法,并建立参数优化数学模型.实验结果表明：该方法具有良好的滤波性能,能在开关谐波和功耗满足工业生产要求的前提下,有效地提高输出滤波器的输出能力,从而增强有源滤波器的补偿能力.     

基波电流快速无时滞检测方法在电力系统中的应用

文章提出了一种基于有限长余弦型单位脉冲响应滤波器的实时基波电流检测方法。其带通滤波器在基频处的幅值无衰减、相位无延时，能将2次以上的谐波全部滤掉，从而得到基波分量。分析了滤波器的幅频特性和相位特性；推导了迭代实现公式，大大地节约了计算量。此滤波器设计的数字基波检测方法可用于任何一种电力系统的谐波补偿和微机继电保护系统中。     

用于电网谐波分析的抗混叠滤波器设计

根据电网谐波测试中信号分析的需要,介绍了用于电网谐波分析的抗混叠滤波器的设计原则和方法,给出了一种实用的抗混叠滤波器的设计,旨在缩小谐波分析仪的体积,降低功耗。     

用于电网谐波分析的抗混叠滤波器设计

根据电网谐波测试中信号分析的需要,介绍了用于电网谐波分析的抗混叠滤波器的设计原则和方法,给出了一种实用的抗混叠滤波器的设计,旨在缩小谐波分析仪的体积,降低功耗。     

混合直流输电直流侧谐波分析及滤波器设计

为评估混合直流输电直流侧电压质量,解析其谐波成分和幅值计算等效电路,该文采用平均开关状态法分析MMC,调制理论分析LCC产生的谐波,推导各次谐波的幅值计算表达式,简化等效电路。在此基础上,分析了LC滤波后的波形和谐波成分,在交流侧三相不平衡度较大时,LC滤波器平抑低频谐波效果差;为抑制因三相不平衡引起的直流侧低频脉动,设计了两种3阶低通滤波器,并对比了它们与LC滤波器在滤波效果和动态响应时间上的差别,结果表明巴特沃斯滤波器的指标最佳。利用MATLAB/Simulink软件建立了混合直流输电模型,仿真结果显示所推导的谐波幅值计算表达式和等效电路能正确反映直流侧的谐波特征,所设计的滤波器能更好地消除低频谐波。     

基于余弦调制滤波器组的电力系统谐波分析

谐波对电力系统和用电设备产生严重危害和影响,因此谐波的分析非常重要。分析滤波器组能将信号的各个频率成分分解出来。本文提出了基于多速率余弦调制滤波器组的谐波分析方法,将电压或电流等信号分解为基波和高次谐波并进行了理论上的分析,采用Matlab软件进行仿真。     

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.     

一种具有谐波抑制特性的窄带带通滤波器设计

提出一种小型化带通滤波器结构及其设计方法.该滤波器具有良好的窄带滤波特性和高次谐波抑制功能,其高次谐波抑制特性由谐振加载耦合微带线结构所产生的多个传输零点来实现,其中心工作频率和带宽则由短路短截线特性决定.基于传输线模型和奇偶模分析推导的解析设计公式使得该滤波器的设计变得简单而快捷.采用这种方法研制了一个中心频率为2.4GHz的窄带带通滤波器,其3dB带宽为300MHz,通带最小插损为0.4dB;在二次、三次谐波频率上具有35dB的衰减,而四次谐波的衰减也超过20dB.     

谐波检测方法的DSP实现方案

针对在有源滤波器设计过程中谐波电流的获取有很高的实时性要求，采用数字方法代替传统算法，来实现谐波电流的快速计算．数字方法实现谐波电流不但可以提高系统的实时性而且易于实现．文中在给出了基于DSP的软硬件的实现方案后，还通过仿真验证了其有效性和可行性．     

电力系统谐波抑制及谐波电能利用

对于电网中的谐波抑制方法是无源滤波器和有源滤波器。无源滤波器根据交流电路串、并联谐振的原理,使高频成分流到地线而消除对电源的污染。有源滤波器采用补偿谐波电流的方式消除非线性负载对电源的污染。上述方式是以牺牲谐波电能为代价达到谐波抑制的目的。文章以无源滤波器滤波为例,提出使用多抽头变压器提取谐波电能的方法。经过实际测试,证明所提出的方法简便,可行性高,节能效果明显。     

混合型谐波电流补偿系统的原理及特性

分析了一种新型混合型谐波电流补偿系统的原理,它由小容量的串联有源滤波器和并联无源滤波器组成。文中阐述了该系统的结构和谐波补偿原理,并对基于ｄｑｏ坐标系下的谐波电流检测及控制方法进行了研究。理论分析和仿真结果表明,该系统能显著提高无源滤波器的滤波性能,还可抑制无源滤波器与系统之间可能发生的串、并联谐振。     

基于平均值理论的谐波电流检测的研究与仿真

针对谐波检测方法中低通滤波器的延时问题,分析了瞬时无功功率理论的原理,采用了电流平均值法,并针对传统电流平均值法的缺陷,提出了改进电流平均值法.该方法在滤除瞬时交流分量时采用不同的积分周期,提高了响应速度和检测精度,能准确地检测出谐波电流.仿真结果及分析表明,采用改进平均值算法的有源滤波器能实时检测和补偿负载谐波电流,达到较好的滤波效果,适合于对电能质量要求较高的用户.     

中频炉的谐波分析与治理

简述了中频炉的工作原理和谐波对电力系统的危害,分析了其整流装置的谐波电流,给出了河南金汇钢厂中频炉谐波电流和电压的实测数据.由于中频炉的谐波特征比较明显,各次谐波电流含量也比较稳定,可以采用在整流变压器低压侧安装单调谐滤波器和高通滤波器相结合的无源滤波装置来进行谐波治理.此外,为了减少中频炉谐波对电网电压的影响,建议大功率中频炉在接入电网时,还要尽可能地选择短路容量较大的公共连接点.     

谈电力系统的谐波及其抑制措施

电力电子装置的广泛应用,给电力系统造成了一定的谐波污染,文中简要论述谐波的危害、谐波的治理措施及无源滤波器和有源滤波器的基本原理。     

一种改进的无锁相环单相谐波电流检测方法

针对目前单相谐波电流检测方法存在的问题,对无锁相环谐波电流检测法进行了详细分析,提出了一种改进的无锁相环单相谐波电流检测方法.采用低通滤波器和均值滤波器串联的形式对原有低通滤波器进行优化,以提高检测精度和动态响应速度;采用基波电流反馈形式,以进一步提高动态响应速度.Matlab/Simulink下的仿真结果表明:所提方法确实可行,大大提高了检测精度和动态响应速度.     

电力系统谐波及其抑制

随着电力电子装置的广泛应用,谐波污染问题日趋严重.文章就如何抑制电网谐波污染,论述了电网谐波产生的机理及对电气设备造成的危害,分析了几种电网谐波测量原理的特点,阐述了几种抑制谐波常用的技术措施.     

谐波抑制与滤波器的应用

随着大功率非线性负载的广泛应用,电网的谐波污染问题日益严重,谐波治理已成为现代电力系统中的一个重大课题.介绍了谐波抑制和无功补偿的方法,以及无源滤波器和有源滤波器的工作原理,全面分析了各种有源滤波器的结构特点与应用,提出了优选方案.     

基于kDBA++聚类算法的谐波污染分区策略

随着电网中非线性负荷大量接入及电力电子化率的逐步提升,谐波问题日渐严重,开展电力系统谐波污染区域化治理,是一种有效解决思路。谐波污染分区的意义在于,同一分区内的谐波畸变主要由该分区内的谐波源导致,而受其他分区谐波源影响较小。为此,提出了一种抗时移聚类算法kDBA++。首先,考虑到电能质量监测数据具有高维度、含噪声等特点,采用分段聚合近似(Picesise Aggregate Approximation,PAA)算法对数据进行压缩降噪预处理,降低后续计算复杂度。其次,采用kmeans++算法作为逻辑框架,考虑非同步测量下数据间存在时移现象,难以直接利用kmeans++开展聚类,从而引入动态时间弯曲(Dynamic Time Wraping,DTW)距离对算法进行优化。进而,考虑到DTW距离下聚类质心难以获取,采用DTW质心平均算法(DTW Barycenter Averaging,DBA)克服这一局限性,并最终得到所提kDBA++算法。采用IEEE123节点仿真系统及实际工程案例开展算法对比分析,结果显示所提kDBA++算法聚类精度优于现有算法,可准确进行谐波污染分区。此外,利用谐波污染分区转移阻抗矩阵及谐波贡献度对求得分区加以验证,分析结果表明,各谐波源对其所在分区内节点的谐波畸变影响较大,而对非同一分区节点的影响较小,从而论证了所提方法的实用性和有效性。     

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。