LCL-APF恒频直接功率控制的研究

针对LCL输出滤波器三阶系统稳定控制比较复杂,提出了一种新型有源电力滤波器(APF)的控制方法,采用基于PI控制和支持向量机(SVM)技术的恒频直接功率控制(SF-DPC)方法。相对于常规的直接功率控制,该方法可保持开关频率固定,有利于LCL滤波器的设计。同时,为增强控制系统的稳定性,加入了一个有源功率阻尼环节。仿真结果证明,采用该控制策略的APF具有良好的谐波抑制能力和动态性能。     

LCL滤波的PWM整流器直接功率控制

提出一种LCL滤波PWM整流器的新型直接功率控制策略,采用网侧电流计算瞬时功率,利用电容电流构造阻尼功率,为了改善无功功率的控制效果,使用三电平滞环比较器和新型开关表。仿真结果表明网侧电流畸变率很低,功率因数接近于1,且谐振得到了有效抑制,证明了所提方法的有效性和正确性。     

两种有源电力滤波器直接功率控制方法的分析与比较

为实现有源电力滤波器(APF)的高性能控制,提出了两种APF直接功率控制策略,即基于谐波检测和基于无谐波检测的APF直接功率控制。仿真试验证明,相对于基于谐波检测的APF直接功率控制,基于无谐波检测的APF直接功率控制具有更好的谐波抑制效果和动态性能。     

基于直接功率控制的并联有源电力滤波器

三相三线并联有源电力滤波器能够实时的补偿谐波电流和无功电流.目前,并联有源电力滤波器的补偿原理大多是补偿电流跟踪检测出的参考谐波电流.在分析以往的补偿原理之后,提出了把检测出的谐波功率作为参考功率信号,然后,采用直接功率控制方法,设计有源电力滤波器的控制器,使滤波器的输出的谐波功率跟踪参考功率,从而达到消除谐波的目的.仿真试验结果表明,采用这种控制策略设计出的有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果.     

LCL滤波PWM整流器的新型准直接功率控制

针对LCL滤波器存在谐振、需要采取有源阻尼控制的特点,在推导功率与网侧电流关系的基础上,提出一种三相电压型LCL滤波PWM整流器的新型准直接功率控制策略。交流侧采用功率外环和电流内环的双环结构,功率环为电流环提供电流指令,电流环引入电容电流反馈,实现有源阻尼。介绍了控制系统的结构,详细分析了控制器的设计过程。所提方法具有原理清晰,简单易实现的优点。仿真结果表明系统稳定,谐振得到抑制,网侧电流正弦度高,功率因数接近于1,稳态和暂态性能优良。     

一种无滤波器的单相谐波检测方法

针对单相有源电力滤波器（APF）谐波及无功电流检测的问题,提出一种无滤波器的单相谐波检测方法。将各次谐波电流分别分解为正、负序分量的叠加,再通过两相静止坐标系下的旋转叠加以滤出基波电流。无需传统检测方法的数字低通滤波器（LPF）,检测精度、实时性高,并可以应对电网电压畸变等问题。最后仿真验证了检测方法的有效性。     

无谐波检测电力电子滤波器的仿真与特性分析

近年来谐波治理得到了各方面的重视。有源电力电子滤波器是当今治理谐波的主流。现阶段大部分有源电力电子滤波器的核心在于对电网侧电流的谐波检测。通过分析有源电力电子滤波器中交流侧与直流侧的能量交换,推导出了谐波检测的不必要性,最后引出了基于无谐波检测的有源电力电子滤波器,并讨论了与其相关的控制策略。同时在MATLAB上分别对基于无谐波检测的电力电子滤波器与基于谐波检测的电力电子滤波器分别进行了仿真。通过对二者结果的比较可以得出,基于无谐波检测的电力电子滤波器能够较好地抑制非线性负载产生的谐波,同时也分析了基于无谐波检测电力电子滤波器的优点与不足。     

基于无谐波检测环节三电平APF的研究北大核心

针对有源电力滤波器谐波检测环节中存在低通滤波器、数字低通滤波器实现复杂,会加重DSP程序的运算负担,且滤波器的截止频率大时快速性高,滤波效果变差,截止频率小时滤波效果好,降低了快速性的问题。在APF常规控制算法等效演化变换的基础上,结合APF电网电压前馈及电流反馈解耦,提出了一种改进的无谐波检测环节的三电平APF控制系统。仿真结果验证了该控制系统的可行性与优越性。     

集中补偿型LCL-APF的有源阻尼控制方法研究

针对电网中采用无源网络进行滤波后仍然存在的谐波及无功问题,采用LCL-APF系统在变配电所侧对电网中的谐波及无功分量进行集中补偿。该LCL-APF系统采用直接功率控制的策略,省去了复杂的谐波检测及计算环节,改善了网侧电流的失真情况,将电网电流的谐波畸变率从26.86%降到了3.78%。通过机理建模及波特图分析,在功率控制环内加入有源阻尼环节,有效抑制了三相LCL系统引起的谐振问题,提升了LCL-APF系统的动态性能。仿真结果证明了该控制方法的正确性与可行性。     

三相并联型有源电力滤波器预测直接功率控制

针对传统直接功率控制开关频率不固定的问题,提出一种电网平衡条件下有源电力滤波器的预测直接功率控制策略.以有源电力滤波器交流侧输出电压为控制对象,通过一定的预测算法计算出有源电力滤波器交流侧参考输出电压,以保证瞬时功率跟踪功率参考值.利用空间矢量脉宽调制( SVPWM)方法控制有源电力滤波器的交流侧输出电压跟踪该参考电压.仿真比较分析,预测直接功率控制比传统直接功率控制具有更优越的谐波抑制效果.研制了实验样机证明了所提出的预测直接功率控制方法的正确性和可行性.     

无谐波检测环节的三电平有源电力滤波器控制系统

针对传统三相abc坐标系控制无法清除系统耦合量的扰动,建立了基于三电平SVPWM的无谐波检测环节解耦控制系统.通过对电网电压不平衡时上述无谐被检测有源电力滤波器解耦系统如何控制进行了研究,提出电网电压不平衡时系统控制方案.仿真试验表明,该无谐波检测解耦控制系统动态跟踪速度快、补偿效果好,不受负载突变影响,且当电网电压不平衡时依然能够保证有很好的谐波电流补偿性能.     

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。     

基于直接功率控制的AFE变换器研究

研究了一种基于直接功率控制(DPC)的有源前端(AFE)变换器,该变换器具有网侧电流正弦、功率因数高、直流电压恒定、动态和稳态性能好、能量可双向流动等优点.首先,建立两相同步旋转坐标系下AFE变换器的功率控制模型,在此基础上外环采用电压平方控制,并采用电压给定值斜率限制,改善启动性能;内环采用功率前馈解耦控制,结合瞬时功率理论,用空间矢量算法取代开关表控制,解决传统DPC中开关频率不固定的问题,实现了对有功功率和无功功率的无耦合独立控制.仿真和实验均验证了该控制策略正确可行.     

基于功率变化子空间的直接功率控制

根据瞬时功率理论,建立三相电压型并网逆变器的功率数学模型,考虑了瞬时功率对功率变化率产生的交叉耦合影响,推导出维持瞬时功率不变的平衡矢量的表达式,建立功率变化子空间,在子空间中研究逆变器输出电压空间矢量对瞬时功率的作用,分析传统方法矢量选择的不足之处。在此基础上,提出一种基于功率变化子空间的直接功率控制方法。该方法通过设定有功功率和无功功率优先级别,建立开关表,更准确地选择了电压空间矢量,使得并网逆变器拥有更宽的功率调节范围,减小了功率脉动。最后通过仿真与实验对两种不同的方法进行对比,验证了该方法的可行性和正确性。     

基于电力电子技术的电能质量控制技术

介绍基于电力电子技术的电能质量控制技术,重点介绍DVR、STATCOM、SFCL,并以天津无缝钢管公司为例,对上述3种方案进行仿真分析,肯定其可行性。     

减小感应电动机直接转矩控制系统矩脉动的方法

针对基于直接转矩控制的感应电动机在低速运转时较大的转知脉动问题,提出一种新的控制方法。该方法是在利用传统直接转矩控制原理的基础上,引入一个转矩脉动量小化控制器,以减小感应电动机的转矩脉动。仿真试验说明了该方法能够很好解决转矩脉动问题。     

基于模糊逻辑的有源电力滤波器直接功率控制

基于模糊逻辑的直接功率控制方法用于并联型有源滤波器,有利于消除非线性负载产生的谐波与无功功率补偿。该方法根据瞬时功率理论将瞬时有功功率和无功功率差值作为模糊控制变量,由模糊规则产生开关状态信号,省去功率滞环比较器,不使用传统的预置开关表。仿真和试验表明,该控制方法能够实现网侧单位功率因数、直流侧电压接近参考值,电能质量得到优化。     

基于模型预测的MMC-RPC直接功率控制策略

为了实现对传统铁路牵引供电系统中的负序、谐波和无功问题的综合治理,在直接功率控制基础上将模型预测与直接功率控制MPDPC（model predictive direct power control）结合引入模块化多电平结构的铁路功率调节器 MMC-RPC（railway power conditioner with modular multilevel converter structure）。以每一个控制周期结束时功率误差最小为原则确定了目标函数,并在传统MPDPC控制上加入了延时补偿,以得到最优的MMC-RPC交流端口电压矢量进行调制。在Matlab/Simulink中搭建基于MPDPC的MMC-RPC仿真模型,并与直接功率控制和双闭环PI控制的MMC-RPC进行对比,验证了模型预测直接功率控制策略运用到MMC-RPC的优越性和可行性。     

基于模型预测的PWM整流器直接功率控制

为了提高PWM整流器的动态性能,提出了一种新型的提高PWM整流器动态性能的模型预测直接功率控制(MPDPC)策略。传统MPDPC方案中,由于有功功率和无功功率将统一由单一成本函数控制,若2个控制目标中任何一个控制权重集中,则会导致相互干扰,影响控制动态性能。因此,设计了可重构权重因子成本函数,通过重新配置权重因子,降低了控制量之间的相互干扰,使得系统的动态性能得到优化。最后,对比试验结果验证了新型MPDPC方案的优势。