改进的有源电力滤波器三角波脉宽调制电流控制方法

在分析有源电力滤波器APF(Active Power Filter)数学模型的基础上．提出了改进的三角波脉宽调制电流控制方法。与传统方法相比,通过在输出指令电压中增加一个与电源电压瞬时值成正比的量,抵消了电源电压对输出指令电压的干扰作用．提高了APF输出电压的准确性,使APF的实际输出电流能够更加精确地跟踪指令电流的变化．从而有效地减小了输出电流误差的脉动范围．这也有利于减小有源电力滤波器的工作损耗和整机容量。仿真结果对比验证了采用改进控制方法的APF比采用传统控制方法的APF的输出电流误差范围小。     

一种改进的电流控制方法在有源电力滤波器中的应用

给出了并联型有源电力滤波器系统简化数学模型,详细探讨了有源电力滤波器中常采用的三角波脉宽调制电流控制方法,在此基础上提出了一种改进的三角波脉宽调制电流控制方法。通过理论推导得出,在传统控制方法的输出指令电压中增加了一个与电源电压瞬时值成正比的量,提高了变流器输出电压的准确性,使APF实际输出电流能够精确地跟踪指令电流的变化。论文给出了这两种电流控制方法的 Simulink仿真结果,通过比较仿真结果验证了改进的三角波脉宽调制电流控制方法在谐波补偿效果和电流控制精度方面更有优越性。     

并联有源滤波器两步预测控制方法研究

针对并联有源滤波器(APF)一步预测控制方法存在的补偿误差较大等问题,在详细分析数字控制方式下APF电流跟踪特性的基础上,提出了一种两步预测控制方法,该方法通过对参考电流在当前采样时刻准确预测出下两个采样时刻的数据来建立APF的参考电流轨迹,以此为基础推导了APF补偿电流对参考电流轨迹跟踪的最优控制律;针对补偿电流变化率较大时刻的跟踪问题,在两步预测控制的基础上结合基于重复控制的反馈校正来减小补偿的稳态误差。理论分析表明,与一步预测控制方法相比,两步预测控制方法能进一步有效减小APF补偿的误差。仿真和实验结果验证了所提出控制方法的有效性。     

粒子群PI控制在APF直流侧电压波动中的研究

由于补偿电流的时变性和逆变器自身的损耗,若不采取适当的控制措施,有源电力滤波器(APF)直流侧电容电压将发生衰减或较大的波动。为抑制电容电压的波动,提出了采用粒子群PI控制方法,该方法对传统的PI控制方法进行优化设计,提高控制精度,减小系统误差,进而减小电容电压的波动幅值。同时采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行了脉宽调制,进一步控制电压波动。仿真和实验结果表明了此方法的正确性和可行性。     

有源电力滤波器仿真研究

叙述了有源电力滤波器APF(Active Power Filter)的基本原理,分别介绍了组成APF的谐波和无功电流检测电路、补偿电流发生电路的构成和功能,在此基础上,介绍了常用的APF的谐波和无功电流检测方法、补偿电流控制方法和直流侧电压控制方法。为了验证APF的补偿功能同时加深对其控制方法的认识和理解,用Matlab 6.5/Simulink下的SimPower Systems Blockset对整个三相并联电压型APF系统进行了仿真研究。仿真结果表明,电压空间矢量脉宽调制SVPWM(Space VectorPulse Width Modulation)控制的APF能对负载电流中的谐波和无功分量进行快速精确的补偿。     

一种改进的有源电力滤波器模型预测电压控制

此处提出了一种改进的有源电力滤波器(APF)模型预测电压控制(MPVC)。将模型预测电流控制(MPCC)价值函数中APF提供的补偿电流转换为逆变器输出电压,以减少逆变器输出电压代入APF的离散化数学模型的计算次数。为了减小价值函数滚动优化次数,并简化算法,提出的控制根据空间矢量脉宽调制(SVPWM)的扇区判断思想,缩小备选电压矢量范围。在价值函数中加入开关频率控制环节,以降低开关频率,减小开关损耗,实现对谐波电流和开关频率的多目标控制。仿真结果和实验结果表明:相对于APF MPVC,改进的APF MPVC的APF开关频率更低,稳态精度更高。     

三角波移相电流控制法及其在STATCOM中的应用

将载波移相正弦脉宽调制（CPS—SPWM）电压控制法中的载波移相方法应用到三角波比较电流控制法中形成一种新的控制方法——三角波移相电流控制法。通过简化模型的simulink仿真结果详细介绍了三角波移相电流控制法的基本原理。通过simulink仿真,论述了三角波移相电流控制法应用于STATCOM的可行性及优越性。对比了采用CPS—SPWM电压控制法和采用三角波移相电流控制法的STATCOM在输出电流和暂态响应上的不同。     

有源电力滤波器控制技术的研究与应用

有源电力滤波器(APF)的控制包括补偿电流控制以及直流侧电容电压的控制两部分,在对空间电压矢量脉宽调制(PWM)控制方法及直流侧电压控制的基本原理研究的基础上进行仿真,仿真结果表明基于空间电压矢量PWM技术的补偿电流控制方法的补偿效果较理想,为进一步提高基于空间矢量控制策略的补偿效果,在闭环控制的基础上,引入模糊自适应比例积分(PI)控制器,减小了补偿电流的跟踪误差,并降低了补偿后电源侧电流的畸变率。实验结果也验证了所设计控制方法的有效性。     

永磁同步电机电流预测控制算法

在同步旋转轴系下,提出了一种基于无差拍算法的永磁同步电机离散化电流预测控制方法,来提高电机电流环的性能。基于电机数学模型,电流控制器根据电流给定和反馈值计算得到电压矢量,通过空间矢量脉宽调制模块将电压矢量转换为开关信号。引入了鲁棒电流预测算法,来减小预测模型参数误差对系统稳定性的影响。仿真和实验结果表明,与传统矢量控制相比,永磁同步电机电流预测控制算法有效地提高了伺服系统电流环的动态性能和稳态精度。     

四桥臂有源滤波器电流控制新方法

提出了一种基于空间电压矢量的四桥臂有源电力滤波器(APF)电流控制方法。方法将三维电压空间矢量统一划分成四个对等的平行六面体,每个平行六面体空间代表一组相间电流控制对象,通过控制该组电流可简单实现电流解耦控制。通过一组外滞环比较器,快速判定参考电压所在六面体区域;通过一组三角波和内滞环比较器组成的混合控制器控制相应平行六面体区域内相应相间误差电流,实现准定频控制。最后运用PSCAD/EMTDC电力暂态仿真软件验证,结果表明了方法的有效性。     

基于线电压误差标准化的三电平APF开路故障诊断方法

为提高有源电力滤波器APF（active power filter）系统运行可靠性,针对三相三电平并联型APF功率开关管发生的开路故障,提出基于线电压误差标准化的故障诊断方法。该方法根据APF系统在正常状态和故障状态下输出线电压存在误差,通过分析误差与当前系统控制状态信号、输出电流之间的逻辑关系进行故障诊断与定位。为了简化算法,对线电压误差相对于直流侧进行标准化处理;设定阈值与诊断变量进行比较,消除测量误差;同时采用时间标准提高故障诊断的可靠性。该方法可以实现故障诊断与定位同时完成,且所用时间限定在采样周期量级,具有很好的快速性和可靠性,同时适用于系统的动态响应过程。仿真结果分析验证了该方法的有效性。     

PWM控制瞬时值比较法的稳定性分析

有源电力滤波器(APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其电流跟踪控制电路中的控制方法对其性能有很大的影响.定时控制的瞬时值比较法存在局部稳定性问题,为此本文提出了一种双向互补的瞬时值比较法,并对其进行了稳定性分析.结果表明,与传统的定时控制瞬时值比较法相比,它扩展了系统的稳定区域,降低了补偿电流误差.把它用于单相并联型APF,仿真结果验证了理论分析的正确性.     

基于DSP的有源电力滤波器开关控制策略研究

提出了一种简单有效的三相三线并联有源滤波器(Active Power Filter,简称PFC)控制策略,以实现补偿电流的注入,从而消除非线性负载的谐波电流.通过分析三相三线电压型APF拓扑结构和电流误差与变流器状态之间的关系,提出了以无差拍控制作为APF的控制策略,即三相电流综合误差为最小的控制方法,实现了变流器桥臂的关联控制,加快了计算速度,提高了桥臂动作的效率,具有控制精度高、开关频率低的特点.通过实验,验证了所提出的补偿电流控制策略的正确性和可行性.     

基于模糊逻辑的参数自整定PI控制在有源滤波器中的应用

有源滤波器（APF）中误差信号的特性和PI控制时变性差限制了常规PI控制在APF中的应用．模糊逻辑控制具有理想的动态特性．对过程参数的变化不敏感的优点。对常规PI控制进行了改进．将误差信号各个频率下的正弦分量表示成相量形式．把传统PI控制中对每个采样点积分变为对相量进行叠加．构成了基于相量叠加的PI控制策略。并在此基础上将模糊逻辑控制与改进的PI控制相结合．用模糊控制策略控制比例、积分参数,实现了PI控制参数的自整定。设计了一种基于相量叠加的Fuzzy—PI控制器并将其应用于APF中．仿真实验验证了该方法的可行性。     

基于PCH模型的有源电力滤波器滑动耗散阻尼限幅自适应L2增益控制

基于有源电力滤波器(APF)的端口受控哈密顿系统(PCH)平均化模型,提出了一种采用滑动耗散阻尼限幅的自适应L2增益控制新方法.该方法基于APF的能量耗散特性和能量平衡原理,建立了APFPCH平均化模型和误差系统PCH平均化模型.在此基础上设计了自适应L2增益控制方法,在确保误差系统稳定的同时有效抑制了参数摄动和外界干扰对控制效果的影响.针对误差系统的欠驱动性质和准确估计直流电容参考电压波动量的困难,分别采用间接控制以及大电容条件下忽略直流电容参考电压波动量的方法,简化了控制方法的执行过程;此外,该方法还分析了APF内层控制过调制现象产生的原因.针对跟踪精度和干扰抑制的要求与APF内层控制过调制约束条件间的矛盾,通过以滑动耗散阻尼限幅控制代替固定耗散阻尼控制,在满足内层控制约束条件下确保跟踪精度和补偿效果.仿真实验验证了本文所提方法的正确性和有效性.     

大功率混合有源电力滤波器的智能控制策略

针对传统PI控制器的比例和积分控制参数是否取得最佳值能够对滤波器滤波性能产生较大的影响,提出了一种基于智能神经网络误差补偿(INNEC)及自适应模糊PI参数整定的大功率混合有源电力滤波器智能控制方法。其中,建立了新的模糊规则并利用模糊推理对PI控制器的比例系数、积分系数进行在线修改,实现PI参数的最佳调整;在经模糊整定后的PI控制器前串接一个智能神经网络误差补偿器来有效补偿负载谐波电流与逆变器实际输出电流之间的误差。仿真和实验结果验证了该控制方法的可行性和有效性,与传统PI控制方法比较,能有效提高系统的目标跟踪能力,滤波性能更好。     

三电平有源电力滤波器死区效应分析与补偿

针对有源电力滤波器(APF)的死区效应问题,在三电平APF等效开关电路的基础上,从死区效应生成原理出发,结合三电平开关状态方程,推导出死区时间与电流跟踪误差之间的线性关系,阐释了死区时间带来的影响。提出了一种死区补偿方法,给出了补偿方法的控制原理图,并从控制系统的闭环特性角度分析了系统的性能。对比了无死区系统与死区补偿系统的性能,发现后者具有更好的稳态性能。通过仿真和实验结果表明所提方法能有效抑制死区效应。     

有源电力滤波器补偿延时及对策的研究

由谐波电流指令计算及PWM控制引起的补偿延时影响了有源电力滤波器的补偿性能,本文分析了在全数字控制及模数混合控制两种控制方式下产生时间延迟的原因,最后给出了实现无差控制的条件.在此基础上提出了一种简单的相位补偿方法,采用该方法可以有效地补偿谐波电流指令计算及PWM控制引起的时间延迟,同时保证有源电力滤波器具有良好的动态性能.最后通过实验验证了采用新方法的有源电力滤波器无论对稳定负载还是变化的负载都具有良好的补偿效果.     

三相有源电力滤波器控制方法的研究

基于单周控制的三相有源电力滤波器(APF)虽不需谐波检测电路,电路相对简单,但只能同时补偿谐波和无功电流,且要求电源电压无畸变,故有局限性。为此将ip-iq谐波检测法和单周控制方法相结合,利用ip-iq法检测负载电流的谐波和无功分量,以单周控制作为电流跟踪控制方式,推出单周控制方程,基于此的建模和仿真研究结果表明:APF可灵活地补偿非线性负载的谐波和无功电流,且补偿效果良好,有一定可行性。     

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。