三电平有源电力滤波器模型预测电流控制方法研究

针对现有有源电力滤波器大多使用数字化控制器实现,存在系统延时的问题,提出了一种模型预测电流控制方法,并将其应用于三电平有源电力滤波器控制系统中。该方法根据实际有源电力滤波器控制系统模型设计质量函数,在每个采样周期内,对变频器27个电压矢量分别进行评估,选取使质量函数取值最小的电压矢量来控制下一周期开关导通,使有源电力滤波器的补偿电流快速跟踪参考值。仿真结果表明,该方法不仅能使有源电力滤波器实现高性能补偿,而且极大地减小了数字系统的固有延时。     

一种基于DSP＋MCU＋FPGA的APF控制系统设计

针对单片DSP实现有源电力滤波器的控制系统会延长控制周期,影响系统性能,本文设计了一种旗于DSP＋MCU＋FPGA的有源电力滤波器数字控制系统。MCU和FPGA分担了DSP的部分工作,使DSP最大限度的用于系统控制算法实现,提高了运算速度,满足有源电力滤波器控制系统的设计要求。仿真验征了基于DSP＋MCU＋FPGA的有源电力滤波器数字控制系统设计的可和性。     

并联混合型有源滤波器单周控制

针对目前有源滤波器容量限制,提出一种新型的并联混合型有源滤波器SHAPF的结构,SHAPF结合有源滤波器和无源滤波器,大大减少了有源滤波器的容量,有利于工程实现.在分析SHAPF的数学模型的基础上,应用了一种新型的非线性控制方法--单周控制,此方法是控制直流侧电压来达到控制谐波输出,克服了目前一般PWM控制方法的缺陷,实现简单,仿真验证了此方法的可行性.     

有源电力滤波器的鲁棒重复电流控制策略研究

针对传统的电流环PI控制存在稳态误差和相角偏移等问题,提出了一种有源电力滤波器的鲁棒重复电流控制策略,详细分析了鲁棒重复控制策略的具体实现方法。仿真和试验结果表明,该控制策略在实现有源电力滤波器输出补偿电流准确跟踪指令电流的同时,提高了有源电力滤波器的抗干扰性能,显著改善了有源电力滤波器的动静态性能。     

数控有源电力滤波器的研究

本文在深入分析基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测方法基础上,把数字信号处理器(DSP)应用于电流信号的处理,通过对DSP进行软件编程使有源滤波器实现数字化控制.最后,用Matlab/simulink对数控有源滤波器进行仿真试验,验证其滤波效果.     

基于自适应逆控制的有源滤波器的检测算法

提出一种新的并联型电力有源滤波器的检测方法,通过控制有源滤波器直流电容电压来确定电网电流所需的基波有功分量的幅值,首次将自适应逆控制用于电力有源滤波器.将系统的主电路部分及有源滤波器看作广义有源滤波器,通过自适应逆控制方式控制直流电容电压,使其输出跟随参考输入,最终达到抑制谐波和补偿无功的目的.此检测算法简单有效,稳态和暂态的仿真结果均证实了该算法的可行性.     

并联型有源电力滤波器(APF)的仿真模型

对并联型有源电力滤波器系统的电路结构、控制方法、工作原理、系统特性进行了分析和探讨，并利用Matlab中的电力系统仿真工具箱对其进行了建模和仿真。并联型有源电力滤波器适用于多种负载条件下的谐波和无功补偿，尤其是能应用于电源电流畸变和不平衡条件下。稳态仿真结果表明，该方案具有很好的谐波补偿效果、并且具有通用性。有源电力滤波器是一种满足谐波标准要求、且能很好地解决谐波问题的装置。     

一种新型的串联型有源电力滤波器

为了消除基波磁通补偿(FMFC)有源电力滤波器(APF)的控制延时,提高APF的电流跟踪性能,提出了采用基于预测电流补偿的新方法.建立了基于预测电流控制的基波磁通补偿有源滤波器的数学模型,采用离散化的方法预测下一周期参考电流值,实现APF电流的预测控制.这种控制方法可以消除采样、计算等带来的延时,具有开关频率固定、电压利用率高、开关损耗小、动态响应快等优点.最后,在此基础上搭建了实验平台,仿真与实验结果证明了将预测电流控制方法应用于基波磁通补偿有源滤波器的有效性和可行性.     

一种新型有源电力滤波器的优化控制

针对目前有源电力滤波器存在的体积大、工作频率高等问题,提出采用新型有源电力滤波器并实现其优化控制。与传统的单相有源电力滤波器相比,新型的有源电力滤波器所用功率开关元件少,电容容量小,不需直流侧储能元件,具有主电路结构简单、体积小、补偿效果好等优点。文中以电网电流的总谐波畸变最小作为控制目标,以滤波器主电路功率开关的开关时间作为优化变量,确定滤波电流补偿分量的数学模型,利用遗传算法进行优化控制,从而确定最优开关时间,然后利用Maflab／Simulink软件包,对带有整流负载的单相电网系统进行建模、仿真分析,仿真结果证明了所提方案正确性,控制效果良好。     

一种采用谐波分频控制方法的并联混合滤波器研究

本文分析了谐波对电网安全节能运行的影响,对电力系统传统谐波抑制技术——无源电力滤波器和有源电力滤波器的工作原理和运行优缺点进行说明与总结。在此基础之上,提出一种采用谐波分频控制方法的并联型混合电力滤波器并完成了拓扑结构和控制方法的设计。最后,在PSCAD软件中搭建仿真模型对所提设计进行仿真验证,仿真结果表明本文所提混合滤波系统实现了技术效果好、成本低的谐波抑制功能,非常适合在电网中推广应用。     

有源电力滤波器的自抗扰控制研究

针对采用PI控制器控制有源电力滤波器时存在谐波或基波电流指令而无法实现无静差调节,且数字化后会进一步增大稳态误差,使有源电力滤波器的补偿性能降低的问题,提出一种有源电力滤波器的自抗扰控制策略。该策略利用自抗扰控制器的非线性跟踪-微分器和扩张状态观测器分别处理参考输入和输出,并选择适当的状态误差,实现了对滤波的自动、精确补偿。仿真和实验结果表明,有源电力滤波器采用自抗扰控制策略后具有很强的鲁棒性、稳定性和适应性,控制性能有较大改善。     

基于单周控制和i_p-i_q检测法的有源电力滤波器研究

针对基于单周控制的有源电力滤波器只能同时补偿谐波和无功分量的问题,提出了一种基于单周控制和ip-iq检测法的有源电力滤波器的设计方案。ip-iq检测法检测出的含有谐波或无功分量或两者皆有的基波分量作为单周控制器的参考信号,电源电流信号作为单周控制器的输入信号,这2个信号通过单周控制器生成补偿电流,从而实现单独补偿谐波或同时补偿谐波和无功分量的目的。仿真与实验结果验证了该方案的可行性。     

注入式混合型有源电力滤波装置研究

注入式混合型有源电力滤波器是一种能够补偿一定容量的无功、同时滤除电网谐波电流的新型滤波装置。无源支路在补偿无功功率的同时还可以滤除因非线性负载产生的特征谐波电流，为了抑制无源支路跟电网等效电感产生的谐振现象以厦改善无源滤波器的滤波性能，系统中采用谐振注入式有源滤波拓扑。在分析基本工作原理厦控制艇略的基础上，对该新型滤波装置装置的稳定补偿性进行深入的研究。仿真和实验结果表明该装置具有良好的穗态补偿特性，并且可以较好的抑制无源滤波器与电网阻抗之间的串并联谐振。     

有源电力滤波器数字控制系统设计与数字锁相算法实现

给出以DSP芯片TMS320F2812和AD7656芯片为主来建立有源电力滤波器数字控制系统的方案,提出基于三角函数正交性和DSP实现的APF锁相算法,给出算法的原理框图,该算法具有精度高、抗干扰能力强的特点。给出锁相和APF补偿的实验结果,谐波和无功电流成分经过APF补偿后得到了很好的补偿。实验验证本文算法的正确性和本文数字控制系统的方案的可行性。     

单相有源电力滤波器非线性统一控制策略

目前有源电力滤波器控制策略都采用电流内环和电压外环的双环控制.本文提出了一种基于精确反馈线性化的单相有源电力滤波器统一控制策略.在单相有源电力滤波器仿射非线性模型基础上,通过求解偏微分方程得到一个包含补偿电流变量和直流侧电压变量的输出函数,并推导出了其状态反馈精确线性化非线性控制律,将原非线性系统转换成微分同胚的二阶线...     

基于虚拟电阻的PWM逆变器LC输出滤波器的研究

为了提高PWM逆变器输出的电能质量,一般在逆变器的输出端设置滤波器进行滤波.针对LC滤波器谐振频率附近的谐波干扰引起滤波器振荡以及增加无源阻尼电阻带来的额外损耗的问题,提出采用有源阻尼的方法抑制LC输出滤波器的振荡.通过适当的控制算法,在LC滤波器上等效出一个虚拟电阻,实现对LC输出滤波器阻尼电阻的作用.因为无实际的电阻元件,所以滤波器不会产生电能的额外损耗.既使得电能质量得到优化,又提高了逆变器的效率.最后,通过在Matlab下搭建仿真实验,验证了所提方法的有效性.     

基于模糊控制的三电平有源电力滤波器研究

提出了一种基于ip-iq谐波电流检测、模糊PI电流控制和空间矢量脉宽调制的三电平有源电力滤波器的控制方案;建立了三电平有源电力滤波器的数学模型,详细介绍了三电平有源电力滤波器直流侧电压稳定和中点电位平衡控制方法的具体实现。仿真和实验结果表明,采用该控制方案的三电平有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果,且能较好地稳定直流侧电压和电容中点电位。     

基于PWM控制并联型APF的MATLAB仿真研究

分析了并联型有源电力滤波器的基本工作原理、系统结构和PWM控制的基本原理,采用基于瞬时无功功率理论的改进型ip-iq电流检测算法,建立了基于MATLAB仿真软件中电力系统仿真工具箱的PWM控制的并联型有源电力滤波器的仿真模型,并进行了仿真研究,给出了应用并联型有源电力滤波器抑制典型非线性谐波电流源负载对电网谐波电流污染的仿真模型,论述了连接电抗器值的大小对补偿装置性能的影响,通过仿真实验研究,结果证实了所提方案的正确性和可行性。     

三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制研究

介绍了基于开关函数的三电平并联型有源电力滤波器工作原理,建立了该种有源电力滤波器的数学模型,并提出一种三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制方案。该方案采用ipiq法检测谐波电流,根据当前采样时刻得到的负载电流和补偿电流值预测出下一采样时刻的电流参考值,并计算出有源电力滤波器在下一个采样时刻的输出电压参考值,最后采用电压空间矢量算法得出桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的。仿真结果表明,采用该方案的三电平并联型有源电力滤波器能够很好地对检测电流进行跟踪控制,有效抑制了谐波,且具有良好的动态响应效果。