谐波电流分次补偿控制的等效性研究

谐波电流分次补偿控制是有源电力滤波器(APF)所必须具备的能力.针对谐波电流分次补偿控制方法中多重旋转积分器(MRI)方案、正弦信号积分器(SSI)方案以及矢量PI控制器(VPI)方案的基本控制原理,研究了MRI方案和SSI方案的等效关系.建立了旋转坐标系下控制器变换到α,β坐标系下的一般等效关系式,从理论上为SSI方案进行了补充.同时研究了VPI方案与MRI方案、SSI方案之间的等效关系,完整的建立了MRI方案、SSI方案以及VPI方案之间的关联.通过实验验证了MRI方案与SSI方案在加入时延补偿后可稳定控制高频谐波,解决了在谐波电流分次补偿控制方法中一直存在的争议,并验证了VPI方案控制性能上要优于加入时延补偿的MRI方案和SSI方案.     

基于电流控制的选择性谐波补偿方法的研究

目前,谐波污染越来越严重,灵活的补偿方式对于抑制谐波有着重要的意义。针对于此,文中采用了一种基于电流控制的有源电力滤波器选择性谐波补偿方法,设计与应用了广义积分控制器与PI控制器,并且对其控制器的谐振频率点处进行了频谱分析。该方法实现了电流的无静差选择跟踪补偿控制,节省了谐波检测环节,并且在实验室搭建的实验样机上验证了其有效性。     

有源电力滤波器控制时延的研究

针对有源电力滤波器（APF）系统存在的延时情况,分析了延时对APF补偿效果的影响并提出了解决的办法。通过建立APF系统的网络阻抗传递函数,利用pade近似式对其进行简化分析,得到了不同时滞情况下该网络频率响应特性。由此分析时延对系统性能的影响并说明在控制中不能忽略延时的存在。由于固有时延只能减小不能根除,只能从消除时延对补偿效果影响的角度出发,提出了一种利用谐波的周期性特点来延迟补偿谐波输出的方法提高补偿效果。仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

有源电力滤波器控制时延的研究

针对有源电力滤波器(APF)系统存在的延时情况,分析了延时对APF补偿效果的影响并提出了解决的办法.通过建立APF系统的网络阻抗传递函数,利用pade近似式对其进行简化分析,得到了不同时滞情况下该网络频率响应特性.由此分析时延对系统性能的影响并说明在控制中不能忽略延时的存在.由于固有时延只能减小不能根除,只能从消除时延对补偿效果影响的角度出发,提出了一种利用谐波的周期性特点来延迟补偿谐波输出的方法提高补偿效果.仿真结果表明了该方法的正确性和有效性.     

变流电路谐波内补偿的研究

高频电力有源滤波器是一种新兴的谐波及无功动态补偿装置,电力有源滤波器作为皮发生器,加在变换器直流侧,以抵消变换器产生的谐波,起到谐波内补偿的作用,同时,用有源滤波器取代电解电容,实现电解电容的“硅解”。本介绍其工作原理并做了相应的ＰＳＰＩＣＥ仿真。     

真空镀膜系统中谐波补偿的研究

高真空卷绕镀膜机在工作的过程中,采用晶闸管相控交流调压方式调节蒸发舟两端的电压来控制蒸发源的温度,产生的谐波直接注入电网,对电网造成严重污染。设计了以TMS320F2812型DSP为核心的有源电力滤波器对该机产生的谐波进行补偿。通过建立仿真模型,对系统进行了仿真。电路正常运行后对性能、参数进行了测试,测试结果与仿真结果一致,表明硬件电路、软件程序设计正确,具有调节速度快、补偿效果好等优点。     

基于最小补偿电流的谐波和无功电流检测法

提出了一种用于三相系统的基于最小补偿电流检测理论的谐波和无功电流检测法.以该方法为基础,在Matlab仿真软件包的Simulink环境下,对三相有源电力滤波器进行了实时动态仿真,仿真结果证实了这种新的畸变电流检测方法的正确性和有效性.     

采用模型预测控制的APF谐波电流补偿的研究

由于有源电力滤波器(APF)传统的电流补偿方式存在谐波电流跟踪控制精度低、实时性差等问题,给出了一种基于模型预测控制(MPC)的优化闭环控制算法,根据过程的历史信息预测将来的输出建立模型,依据预测控制的预测模型、反馈校正和滚动优化等环节实现对APF谐波电流的预测控制。搭建10 kVA并联型APF的实验样机并结合Matlab仿真实验对谐波补偿进行了研究。实验结果表明,采用MPC的谐波电流控制方法能有效降低电流畸变率,抑制谐波电流,谐波电流分量较补偿前降低10倍左右,电流总谐波畸变率(THD)从原来的29%降低到3%,从而验证了MPC算法具有较高的电流跟踪控制精度。     

一种无功与谐波的综合补偿方案

介绍了电力系统无功补偿及谐波的抑制方法,提出了将有源滤波与无源滤波技术相结合的综合补偿方案,可以降低系统成本,改善补偿性能.     

谐波源与有源电力滤波器的补偿特性

通过分析电网中的典型谐波源,说明了整流器直流侧电感或电容滤波时,其特性类似谐波电流源或电压源。在探讨并联型和串联型APF工作原理的基础上,研究了它们对不同谐波源的补偿特性。从而说明对电流型或电压型谐波源进行谐波补偿,应该分别使用并联型或串联型APF。否则,不能起良好的补偿效果。     

基于基波相位补偿策略的无延迟谐波检测

提出了在基于同步参考坐标系的检测算法中引入基波相位补偿实现无延迟谐波检测的策略。采用改进的基于数字信号处理器(DSP)基波提取的混合型检测方案,既有效减小了时延和误差,又使得时延的影响仅局限于基频分量;分析了时延对谐波补偿失效性的影响;介绍了延迟时间的评估和基于同步控制相位补偿的数字实现。实验结果表明,该策略和实现方法硬件简单、成本低,可实现无延迟、高精度的谐波检测。     

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.     

基于控制延迟补偿的混合有源滤波器的研究

为改善有源电力滤波器对谐波的补偿效果并增大补偿范围,提出了在并联一个高通无源滤波器的同时,在控制系统中引入控制延迟补偿模块;通过高通滤波器来抑制高次谐波,增大其补偿范围,通过控制延迟补偿模块来改善对低次谐波的补偿效果;阐述了控制延迟补偿的原理和算法。仿真分析结果表明了该方法的有效性。     

一种基于延时补偿的电流跟踪控制新方法

提出一种基于π补偿Smith预估器和算法改进型神经网络的电流跟踪控制方案。π补偿预估器的引入有效地补偿了系统控制中的延时,提高了系统的稳定性能和响应速度;算法改进型神经网络用于优化PI控制器的参数,以提高系统的补偿精度。同时,利用ITAE准则给出π补偿预估器参数与PI控制器参数间的数学关系式。通过算法改进型神经网络可以同时优化两个控制器的参数,避免了将PI控制器参数与预估器参数分开独立识别的局面,并降低了PI控制器和π补偿Smith预估器对电网参数的敏感依赖性。当电网负载发生变化时,能够利用改进的神经网络算法实时地寻求到最优的控制器参数,达到理想的控制效果。仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。     

电力系统谐波、负序与无功电流复合补偿策略的研究

基于瞬时无功功率理论,提出了一种适用于三相三线制和三相四线制电力系统谐波、负序以及无功电流的复合补偿策略。数值仿真结果表明,该复合补偿策略的投入使用,可使电力系统综合补偿装置运行在有源电力滤波器和静止无功发生器功能相结合的复合工作模式,从而实现具有不对称非线性负载的电力系统的谐波抑制、无功补偿以及负载不平衡抑制等综合控制任务。     

混合型APF的选择性谐波补偿控制策略研究

混合有源电力滤波器(HAPF)将有源电力滤波器(APF)和无源滤波器相结合,既能弥补无源滤波器的缺点,又能有效降低APF的容量,在工程实际中具有很强的实用性.针对一种单调谐HAPF,分析了其拓扑结构,推导得到了α,β坐标系下的电流控制模型;提出了一种基于负载电流检测方式的选择性谐波补偿控制策略,电流控制环节采用多个矢量谐振控制器并联同时实现了指令次谐波提取和谐波跟踪.最后搭建了实验平台进行实验,结果证明了所提控制策略的有效性.     

无功补偿和混合滤波综合补偿系统及其应用

提出了一种具有功率因数校正、滤除谐波电流和抑制谐波谐振的电力系统综合补偿系统电路结构并将其成功应用于实际工程。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以及改善无源滤波器的滤波性能，系统中采用了谐振注入式有源滤波拓扑。论文对综合补偿系统的稳态补偿性能进行了详细的分析，并给出了系统的现场运行结果。理论分析和系统的现场运行结果证明了综合补偿系统的有效性和可行性。     

分次补偿方式的并联型混合电力滤波器研制

介绍了由有源电力滤波器和无源滤波器并联构成混合滤波系统的工作原理，分析了有源和无源滤波器并联补偿谐波时谐波电流分配的问题，提出采用分次补偿的控制策略，并对系统控制策略的软件方法和控制电路的硬件实现进行了阐述。在此基础上研制了一台250kVA／380V并联混合型电力滤波器装置。该装置已应用于治理中频炉负载的工业现场。仿真和现场应用结果表明，采用该控制方法，可以在保证良好的补偿特性的同时，有效减少有源滤波器部分的容量，从而降低了整个装置的成本，更加适用于治理中大容量谐波负载的场合。     

基于电流延时补偿的逆变器控制策略

针对三电平逆变器并网系统,研究了一种基于电流延时补偿的逆变器控制策略。首先,根据三电平逆变器并网系统的拓扑,研究了一种改进空间矢量调制策略,可以有效降低共模电压。然后,研究基于电容电流反馈的有源阻尼控制方法和补偿延时的电流半周期控制策略,分析表明半周期控制策略能够避开阻抗极性跃变,提高系统稳定性。最后,通过仿真和试验验证了该方法的有效性。