并联混合型有源电力滤波器的参数设计及仿真

近年来,电力系统谐波造成的危害日趋严重,给代电质量造成了严重的干扰.谐波污染已成为供电系统中不容忽视的问题之一,已引起了人们的关注.有源电力滤波器作为一项抑制谐波的有效措施,被广泛地研究和应用.并联混合型有源电力滤波器能很好的实现谐波抑制和无功补偿,其交流侧电感、直流侧电容的设计对系统的补偿效果至关重要.在并联混合型有源电力滤波器模型基础上利用Matlab仿真软件进行分析,仿真结果表明,并联混合型有源电力滤波器对电力系统中的谐波的抑制具有很好的补偿效果.理论分析、仿真结果验证了该方法的正确性和有效性.     

并联混合型有源电力滤波器的研究与参数设计

谐波已经被公认为电力系统的"污染",谐波的抑制已经成为现代电力研究中的一个重要课题。分析了无源滤波器(PPF)和有源滤波器(APF)各自的特点,针对存在的污染干扰和有源滤波器的容量不足,为了谐波抑制兼无功功率补偿要求,提出了一种并联混合型注入式有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter with Injection Circuit,简称HAPFIC)。根据工作原理组成设计系统进行仿真,仿真结果证明,设计方法是正确的和有效的,能较好地发挥了无源滤波器和有源滤波器的优点,极大限度地减小了有源滤波器的容量,改善了无源滤波器的性能。     

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。     

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。     

三相并联型有源电力滤波器的仿真研究

论述了并联型有源电力滤波器的基本原理,并着重对其进行了基于MATLAB／SIMULINK的仿真研究。仿真结果表明,并联型有源电力滤波器在消除电力系统的谐波污染、补偿电力系统的无功功率和负载的不对称性等方面具有非常明显的效果。     

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。     

基于并联型APF的变频设备谐波治理容量的选择与验证

变频器在工程中的应用越来越广泛,已成为电力系统中重要的谐波源。针对谐波治理通常采用并联型有源电力滤波器(APF)。实践中发现按谐波电流选择有源滤波器的容量,补偿效果往往不理想,但补偿容量过高又增加不必要的投资。如何选择适合的谐波治理容量成为困扰设计人员的一个难题。本文以某再生水厂变频设备为研究对象,采用并联型APF就地治理的方案,根据参考文献资料并结合工程经验选择APF容量,通过测量负载侧和电网侧在谐波治理前后的电气参数验证治理效果。治理后电网侧和负载侧的谐波指标均降至国标GB/T14549允许范围之内,取得理想的治理效果。该结果对工程设计中有源电力滤波器容量的选择具有一定的借鉴和指导意义。     

基于PSIM的并联型有源电力滤波器的仿真研究

并联型有源电力滤波器能够补偿非线性负载产生的谐波电流、抑制电网电流谐波含量,提高电网的电能质量。文中提出了并联型有源电力滤波器PAPF(Parallel active power filters)新型控制方案,通过仿真验证了分析的正确性。     

小波变换在并联型有源电力滤波器中的应用

研究改善电网系统谐波的问题,电力系统中存在许多非线性负载,由此产生的谐波对电网的电能质量造成很大的影响,影响线路传输能力,并联型有源电力滤波器(SAPF)是抑制电网谐波电流的有效手段,主要包括谐波检测和跟踪控制两部分,其中谐波检测是有源电力滤波器的关键技术,分析了小波变换理论,并将其应用于电网谐波检测中,用仿真软件MAT-LAB对基于小波变换的谐波检测方法进行了仿真分析与研究,同时搭建了基于小波变换的并联型有源电力滤波器系统的仿真模型,仿真结果表明小波变换的并联型有源电力滤波器能够有效地抑制电网谐波电流,提高了电网传输效率。     

基于 DSP 的并联型电力有源滤波器的研究

文章提出了采用电力有源滤波器补偿电力系统谐波的方案,并以并联有源电力滤波器为研究对象,对其拓扑结构、补偿分量的检测算法、控制策略等问题作了较系统的研究,在该基础上介绍了一种基于DSP的并联型有源滤波器的设计。通过仿真实验对有源滤波器数学模型、检测算法及控制策略的有效性和实用性进行了验证。     

Simulation modelling and analysis of modular cascaded multilevel converter based shunt hybrid active power filter for large scale photovoltaic system interconnection

Modular multilevel inverters are promising candidates for next generation of efficient, robust and reliable inverters in large scale photovoltaic system. A modular cascaded multilevel inverter based shunt hybrid active power filter (SHAPF) for three phase grid-connected large scale PV systems is represented in this paper. The main contribution of this paper is to model and control of grid interfaced large scale photovoltaic system with embedded hybrid active power filter functions. In proposed system, the features of hybrid active power filter have been amalgamated in the control circuit of the voltage controlled voltage source inverter interfacing the photovoltaic system to the grid. As a result, the same inverter part of SHAPF is utilized to inject power generated from photovoltaic source to the grid and also to act as hybrid active power filter to compensate harmonics and reactive power demand. With using compensation ability, the grid currents are sinusoidal and in phase with grid voltages. The whole system is modeled in PSCAD/EMTDC. The simulation results are demonstrated to verify the operation and the control system of the proposed system.     

并联混合有源滤波器逆系统解耦控制

针对并联混合有源滤波器(SHAPF)这一强耦合非线性系统的控制问题,提出了一种基于逆系统方法的SHAPF反馈线性化解耦控制策略.首先根据SHAPF非线性数学模型,采用逆系统方法生成其α阶积分逆系统,进而构造出解耦的伪线性系统,然后利用极点配置方法对伪线性系统进行综合,设计了系统的闭环控制器,并给出了系统零动态的镇定条件,保证了闭环控制系统的稳定性.最后仿真实验表明该控制策略能够有效消除电网中的谐波电流,并且与传统线性反馈-前馈控制策略相比,该控制策略具有更好的动静态性能.     

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.     

用于飞机变频电网APF的补偿电流指令产生方法

针对飞机交流变频电网谐波抑制的需要及传统方法在变频条件下的不足,提出了一种基于正序基波滤波器的补偿电流指令产生方法。该方法从整体上分析了正序基波滤波器的特性,并利用正序基波滤波器分别滤除了电源电压和电流中的谐波和非正序成分,而后计算出电源的正序基波有功电流,由此得到补偿电流指令,检测过程中省去了低通滤波器。将该方法应用于三相电压不对称且有畸变的飞机变频电网的并联有源电力滤波器(APF)中,结果表明,采用该方法在整个基频变化范围内能实现对谐波、无功及不平衡电流准确而快速的检测和补偿,补偿结果符合MIL STD 704F和IEEE Std 519标准的要求。     

基于LCL滤波器的电压型PWM整流器的研究

针对电压型PWM整流器开关频率附近的高次谐波污染电网,传统的电压型PWM整流器的控制策略都是基于两相旋转坐标系,存在电流交叉耦合项、计算量大的问题,提出了一种两相静止坐标系下基于LCL滤波器的PWM整流器的控制算法。该算法利用Clark变换系将三相静止坐标系下的电压型PWM整流器系统变换到两相静止坐标系下的电压型PWM整流器系统,避免了两相旋转坐标系下的电流交叉耦合项;采用准谐振调节器控制电压型PWM整流器的电流,实现了电流的跟踪控制。Matlab仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。     

并联混合有源电力滤波器自适应L2增益鲁棒控制

为了抑制外界未知扰动和参数摄动对并联混合有源电力滤波器(SHAPF) 系统性能的影响, 提出一种新型的自适应L₂ 增益鲁棒控制策略. 首先建立含有扰动和参数摄动的SHAPF 欧拉-拉格朗日(EL) 数学模型, 得到了SHAPF 在dq 坐标系下的误差动态模型; 然后通过构造适当的Lyapunov 函数设计参数自适应控制率, 实现了对系统参数摄动的补偿, 进而利用阻尼注入方法设计系统的L₂增益鲁棒控制器, 以保证闭环系统的 gamma  耗散性. 仿真实验验证了所提出策略的正确性和有效性.

     

电弧炉电气系统谐波分析的仿真研究

交流电弧炉是一种不平衡、非线性、时变负载,在炼钢过程中其电流会产生非正弦畸变和各次谐波,使得电网电能质量变差,通过对电弧炉电气系统的谐波分析,有利于采取合适的谐波抑制措施,改善电网电能的质量.本文采取在MATLAB 6.5/Simulink环境下搭建交流电弧炉系统仿真模型的方法,通过仿真对电弧炉电气系统进行谐波分析.仿真结果表明,电弧炉的谐波电流成份主要为2～7次,与实际系统频谱分析仪实测的结果定性性质一样.     

并联混合有源滤波器哈密顿系统建模及无源控制

并联混合有源滤波器(SHAPF)的控制策略是决定其稳定性和谐波治理效果的关键因素之一,利用SHAPF自身的无源性设计控制器可以取得比常规控制器更好的控制效果.首先建立了SHAPF端口受控哈密顿系统模型,然后基于互联和阻尼配置无源控制方法,提出了一种新的SHAPF非线性控制策略,从理论上保证了闭环系统的渐进稳定.最后仿真实验证明了该控制策略能够有效消除电网中的谐波电流,与传统线性二次型调节器(LQR)相比,该控制策略具有更好的稳态补偿效果和对负载变化的干扰抑制能力.     

Selective compensation of voltage harmonics in grid-connected microgrids

In this paper, a novel approach is proposed for selective compensation of main voltage harmonics in a grid-connected microgrid. The aim of compensation is to provide a high voltage quality at the point of common coupling (PCC). PCC voltage quality is of great importance due to sensitive loads that may be connected. It is assumed that the voltage harmonics are originated from distortion in grid voltage as well as the harmonic current of the nonlinear loads. Harmonic compensation is achieved through proper control of distributed generators (DGs) interface converters. The compensation effort of each harmonic is shared considering the respective current harmonic supplied by the DGs. The control system of each DG comprises harmonic compensator, fundamental power controllers, voltage and current proportional-resonant controller and virtual impedance loop. Virtual impedance is considered at fundamental frequency to enhance power control and also at harmonic frequencies to improve the nonlinear load sharing among DGs. The control system design is discussed in detail. The presented simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method in compensation of the voltage harmonics to an acceptable level.     

STATCOM直流侧电容对谐波含量的影响

文中介绍了电压型STATCOM二重逆变电路结构,运用了PSCAD4.2.0对该类型STATCOM的电力系统进行仿真,分析了STATCOM直流侧电容参数对电网电流谐波含量的影响,得出了电网电流谐波含量随电容值变化的规律。着重分析了2次、11次和13次谐波与电容量的关系,提出了根据降低STATCOM出口端电流的谐波含量和保持直流侧电容电压波动幅值在一定范围内的要求来选择其电容值的方法。