电力有源滤波器的相间平衡补偿控制算法

提出了一种应用于三相三线制系统中的新型电力有源滤波器设计方法.基于直流电压反馈和滞环电流控制算法,对三相系统电流进行直接比较控制,避免了检测谐波和无功电流分量的繁琐过程.在负荷三相不平衡、电源侧不平衡或畸变的情况下仍可保持系统电流三相平衡,且动态变化过程中系统电流无畸变,可保证系统电流波形的平滑过渡.数值仿真结果证明,使用该算法设计的电力有源滤波器能有效补偿谐波和无功电流,抑制负载不对称,对系统补偿时能够具有良好的动态跟踪性,稳定性能好.     

基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制APF

随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段,因而基于单位功率因数的控制方法,研制了一种高性能的四桥臂三相四线制有源电力滤波器。同时提出了一种只需检测电源输入电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,并对其稳态及动态行为进行了详尽分析;补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。以此研制了一台10kVA四桥臂三相四线制有源电力滤波器实验样机,理论分析、仿真及实验结果均证明了该有源电力滤波器可有效地补偿三相四线制系统中的谐波、无功功率和三相不平衡,系统控制简单,动态响应快,补偿效果好。     

同步检测法的改进及其在三相不对称无功补偿中的应用

电力有源滤波器能动态补偿不对称三相电路中的谐波分量、不对称电流分量及无功电流分量,为此需快速、准确地检测出这些电流分量。该文对传统的电流同步检测法进行了改进使其能实时检测出不对称三相电路中的谐波电流分量、不对称电流分量及无功电流分量之和,并将其在于三相冰对称无功补偿。理论推导和数字仿真验证了该文思想的正确性。     

矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进

基于通用瞬时无功功率理论,对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进。改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况,在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下,在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节,保证补偿后电流与供电电压基波正序分量同相位,完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量。通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果,表明了该方法的准确性。     

定频积分控制的三相4线有源电力滤波器

有源电力滤波器(APF)是谐波抑制和无功补偿的有效方法.采用定频积分控制的有源电力滤波器摆脱了先检测谐波和无功电流,然后根据检测信号产生补偿电流的传统控制方法,简化了有源电力滤波器的结构.将该方法用于三相4线制有源电力滤波器,抑制谐波,提高功率因数并解决三相不平衡问题.     

矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进

基于通用瞬时无功功率理论,对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进.改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况,在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下,在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节,保证补偿后电流与供电电压基波正序分量同相位,完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量.通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果,表明了该方法的准确性.     

基于电源电流和负载电流检测的前馈加反馈的三相四线制APF控制策略

三相四线制有源电力滤波器(APF)可以补偿非线性负载产生的各次谐波、三相不平衡电流、零序电流及无功电流。提出一种新型谐波电流检测法,可以检测三相四线制系统各次谐波的正、负、零序分量及无功分量。提出一种同时检测负载电流和电源电流的前馈加反馈控制策略,检测负载电流进行前馈控制,检测电源电流进行反馈控制,既保证了谐波补偿效果又具有良好的动态性能,可以用于快速变化的非线性负载的谐波补偿。由于各次谐波分量在其相应的同步旋转坐标系下为直流量,反馈控制采用多个同步旋转坐标系下的积分控制,可以实现几乎100%补偿各次谐波分量。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于Matlab单周控制APF的建模与仿真

单周控制有源电力滤波器具有检测量少、控制器结构简单以及鲁棒性强等优点。在分析单周控制三相四线制有源电力滤波器工作原理的基础上，利用Matlab6.5提供的电力系统工具箱对其进行建模和仿真。仿真结果表明，单周控制三相四线制有源电力滤波器在有效补偿非线性负载导致的谐波和无功电流的同时还能抑制三相负载的不平衡。单周控制有源电力滤波器以峰值电流检测的控制方式和纹波电流的存在导致补偿后的电源电流中含有直流分量。     

基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器

针对大量使用的三相不可控整流桥,提出了一种新型的基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器,该滤波器串联在整流桥和谐波源负载之间,只需要工作在电压电流2个象限,仅处理部分功率,不需要进行复杂的谐波检测计算,通过简单的控制即可实现对谐波电压和无功的同时补偿。文中详细分析了该滤波器的工作原理,通过理论推导,建立了单周控制实现方程。理论分析和仿真结果表明,该单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器谐波电流跟踪效果好、动态性能优良,能有效补偿整流桥非线性谐波源。     

不对称三相电路谐波和负序电流的实时检测方法

对于不对称三相电路，电力有源滤波器能同时抑制谐波电流、负序电流分量，还能补偿基波无功功率。为此需准确检测这些电流分量，文中提出了一种实时检测不对称三相电路谐波和负序电流分量以及基波无功电流分量的方法，并对该检测方法进行了理论分析。用PSpice软件仿真证明了所提方法的正确性。     

三相四线制电路中的瞬时无功功率及有源电力滤波器

讨论了在三相四线制系统中瞬时无功功率理论和有源电力滤波器的研究结果。给出了三相四线制系统中瞬时功率、瞬时有功、瞬时无功以及零序功率的表达式以及在α β 0坐标系下的关系式 ,解释了各瞬时功率之间的物理关系。在此基础上 ,研制了一台用于三相四线制有源电力滤波器的实验装置。给出了系统的基本补偿原理、主电路及控制电路结构。并利用该装置进行了补偿实验 ,结果表明 ,该装置可对三相四线制系统中的谐波、负序、零序等电流分量进行补偿     

发电厂不同厂用电环并操作问题

具有不同电压等级高压母线的电厂,在发生6 kV厂用电环并切换时将形成高低压环网并产生环流,其大小主要取决于环网断口两侧电压相量差,两侧电压幅值差直接影响无功环流大小,两侧电压相位差直接影响有功环流大小.以某具体电厂为例,使用BPA程序建立计算模型,分析了不同运行方式下高低压环网中环流的大小及其影响.在高低压母线间联络变压器投运下,断口两侧电压之间主要是幅值差,将产生较大的无功环流;在高低压母线间联络变压器退出运行下,断口两侧电压之间主要是相位差,产生较大的有功环流.通过调节变压器分接头可以减小引起无功环流的电压幅值差;有功环流的调整相对较困难,为了防止较大的有功环流必须避免高低压联络变压器退出运行情况下进行环并操作,也可以通过采用移相器等措施调整相位以减少有功环流.     

混合型有源电力滤波器与并联电容器组联合补偿技术研究

对于大容量谐波与无功功率补偿,提出了采用混合型有源电力滤波器以及混合型滤波器与电容器组或无源滤波器并联补偿的方式,分析了并联运行时混合型滤波器与电容器组或无源滤波器之间相互配合进行谐波补偿的问题,提出了采用负载与系统电流检测适当结合的方式以改善谐波补偿效果的方法.计算机仿真结果验证了理论分析的正确性.最后,给出了混合型滤波器的挂网运行结果,表明了所提方法的正确性与实用性.     

多重化大功率有源电力滤波器的控制系统研究

分析讨论了多模块化PWM变流器实现的多重化大功率有源电力滤波器的结构、原理以及对控制系统的要求,根据其特点设计了基于双DSP的数模混合控制系统,给出了控制系统硬件结构以及软件实现,采用软件锁相和硬件锁相相结合的方式有效地解决了同步问题,并针对有源滤波器应用中的一些具体问题给出了软件解决方案.最后给出了采用该控制方案的二重化有源电力滤波器的实验结果.实验结果表明,基于该控制系统的有源电力滤波器具有很好的补偿效果.     

电气化铁路用有源电力滤波器的控制系统

介绍了电气化铁路用单相并联混合型有源滤波器的全数字控制系统。首先简介并联混合型单相有源电力滤波器的结构和基本原理，提出对控制系统的要求，据此确定控制系统硬件结构，随后介绍硬件配置的特点和软件的具体实现，最后给出了实验结果。实验表明，该控制系统满足有源滤波器的实时控制要求，并联混合型滤波器的滤波性能良好。     

三相四开关并联型有源电力滤波器关键参数计算及其实现

为减少电力系统中的谐波与无功功率污染问题,提高电能的有效利用率,设计了一种经济性的三相四开关并联型有源电力滤波器。阐述了三相四开关并联型有源电力滤波器主电路关键参数的计算方法,分析了有源电力滤波器的主电路拓扑结构、控制系统硬件原理及算法的软件实现流程。现场工程应用案例证明了该系统的可行性和有效性。     

基于DFT谐波检测方法的大容量并联型有源电力滤波器的研制

本文介绍了采用多重化主电路设计、基于离散傅立叶变换(DFT)谐波检测方法的100kVA并联型有源电力滤波器的研制情况.文章对并联型有源电力滤波器补偿谐波与无功电流的工作原理进行了分析,论述了选择DFT作为电流检测算法的优点,并对采用二重化方法设计的主电路结构以及相应控制策略的实现方法进行了介绍,最后给出了实验结果.实验证明,该系统满足设计要求,补偿效果良好.     

铜电解整流装置用并联混合型有源电力滤波器

为解决铜电解装置运行时产生的电网谐波污染和低功率因数问题,提出了在10kV侧安装并联混合型有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的综合补偿方案并介绍了混合滤波器的系统构成,混合型有源滤波器的无源部分由滤除11、13次谐波,同时补偿无功功率的11、13次两个无源支路构成。有源部分采用注入式拓扑结构,用来动态滤除11、13次以外的其它次谐波。有源部分对改善无源部分的滤波性能和抑制无源部分与系统等效阻抗之间的谐振发挥了重要作用。给出的现场运行结果表明:研制的并联混合型有源电力滤波器能有效的抑制谐波和进行无功补偿。     

有源电力滤波器中谐波电流检测的研究

采用了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法来进行谐波检测,利用TMS320F2812芯片作为有源电力滤波器的处理器,对影响该算法的低通滤波器进行设计研究。实验结果表明,二阶Butterworth数字低通滤波器具有良好的低通特性,满足了谐波检测的精度和实时性。     

基于电力有源滤波器的谐波抑制

为提高电力网安全运行,需抑制谐波电流和无功功率补偿,通过三相电路瞬时无功功率理论,推导出谐波电流的计算方法。并对有源滤波器和无源滤波器进行分析比较,得出了有源滤波器具有高度可控性和快速响应特色。