混合有源滤波器的新型电流迭代学习控制

为提高电网电能质量,针对注入式混合有源电力滤波装置(HAPF)提出一种新的电流补偿控制策略,由电网谐波电流误差信号的微分型学习律前馈控制环节和反馈迭代学习控制器构成.在电流误差的反馈迭代控制器中应用了一种带遗忘因子的PI新型迭代学习控制算法,遗忘因子的加入能够增强迭代学习控制算法的鲁棒性,且该算法区别于传统PI型迭代学...     

并联混合型有源电力滤波器的研究

介绍了一种并联混合型有源电力滤波器(HAPF)的方法,阐述了HAPF的基本工作原理,着重分析了有源电力滤波器谐波抑制的控制策略,给出了复合控制技术的数学模型.这种策略综合了检测负载谐波电流控制方式和检测电网谐波电流控制方式的优点.实践证明,提出的HAPF及控制方法滤波效果好,动态性能高.     

新型注入式HAPF谐波电流及直流侧电压控制新方法

针对注入式混合有源滤波器中无源与有源部分补偿效果叠加、补偿谐波电流在经过注入支路和输出滤波器之后会产生一定的相位和幅值偏差,以及基波谐振支路的存在使得必须通过添加整流桥的方式获取直流侧电压从而难以保持直流侧电压的稳定等问题,提出了一种改进结构的新型谐振注入式混合型有源滤波器(hybrid active power filter,HAPF),使直流侧电容能够与电网产生能量交换。在此基础上结合提出的基于基波无功电流闭环调节的直流侧电压控制方法,保证了直流侧电压的稳定;提出了采用递推积分将无源滤波器作用后电网谐波电流与注入支路补偿电流进行闭环比较控制以获得参考电流的方法,减小了误差,提高了系统的控制精度。实验及仿真结果证明了所提出控制方法计算量较小,在响应时间和控制精度上都具有一定优势,能够满足系统的要求。     

基于分频虚拟电阻的多逆变器并联控制策略

针对低电压微电网中带非线性负荷的多逆变器并联系统,提出了一种分频虚拟电阻的多逆变器并联控制策略。对每个逆变器的输出电流采用带通滤波器进行分频,得到各次谐波电流;通过将各次虚拟电阻分别引入到逆变器输出的各次谐波电流反馈环中,得到各次指令谐波电压,从而对电压控制环进行修正。该方法既可减小逆变器在各次谐波频率下的等效输出电阻,也能分担各次谐波功率,有效地改善了各并联逆变器输出电压质量。通过改进阻性逆变器的功率下垂控制策略,提高了多逆变器并联的功率均分精度和动态响应速度。仿真和实验结果验证了该控制策略的有效性。     

电动钻机动力系统的谐波治理

针对电动钻机动力系统非线性负载产生的谐波.分析了谐波对钻机井场电网的影响及其危害,提出了混合型有源电力滤波器(HAPF)方案,介绍了该系统的滤波原理、控制方法及对HAPF采用的复合控制策略.试验结果表明:HAPF对井场电网的谐波和无功具有较好的补偿效果,可有效提高井场电网功率因数,减少谐波电流,改善输出电流波形,且系统...     

基于逆变器两侧能量平衡的HAPF电流控制策略

针对注入式混合有源电力滤波器(HAPF)实际应用过程中出现的电网基波和谐波电压致使有源部分分压过高并向其传送能量,从而与逆变器产生的电网谐波补偿能量相抑制形成能量脉动,并导致直流侧电压的波动乃至抬升的现象,建立了有源部分逆变器两侧的能量平衡数学模型,在此基础上提出了基于比例增益在线自调整结合递推积分的改进型PI控制器,控制有源部分吸收或释放一定的有功功率,结合检测注入支路回灌谐波电流控制逆变器产生与之相反的抑制电流来抑制能量脉动,然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号.实验结果证明该方法能够有效抑制有源部分逆变器两侧的能量脉动,控制直流侧电压的稳定,从而提高了系统的滤波性能.     

一种实用的谐波分频检测方法

针对基于瞬时功率理论的ip-iq算法无法单独提取各次谐波分量等情况,提出了一种改进的ip-iq谐波分频检测方法。利用改进的ip-iq法能直接对a-b-c三相坐标系下的单相电流进行分解,获得单相电流的有功电流和无功电流,通过低通滤波器后获得基波或者各次谐波的有功电流分量和无功电流分量,再直接转换为a-b-c三相坐标系下的基波电流和各次谐波电流,省去了三相至两相坐标变换及其逆变换,因此计算量更少。仿真分析结果表明该法能较好的实时检测三相电网基波和各次谐波分量。     

变电站谐波抑制和无功综合补偿技术的研究

为了解决变电站非线性负荷产生的谐波及无功功率损耗的问题,采用一种综合补偿方法,将混合型有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter, HAPF)与晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor, TCR)相结合构成综合补偿,融合两者的优点,平衡负载,抑制各次谐波,补偿无功功率,也在一定程度上弥补了HAPF与TCR装置各自解决问题的单一性。在HAPF与TCR各部分的模块中,对有源滤波器(Active Power Filter, APF)的谐波检测、TCR触发角进行了设计与分析,并根据综合补偿的结构,在MATLAB中搭建了相应的模型,最后通过仿真和对实际数据的结果分析,指明该综合补偿方案对变电站母线谐波电压畸变率及流入电网的谐波电流水平有较大的改善。     

一种适用于机车PWM整流器的比例积分-谐振电流控制器设计

随着宽禁带开关器件的发展,机车中PWM整流器的开关频率逐渐提高,并网滤波器的电感和体积可随之减小,此时PWM整流器的电流控制不仅要对基波电流快速响应,也需要快速抑制直流偏置和由牵引网谐波电压造成的谐波电流.该文选用比例积分(PI)和多个矢量比例积分(VPI)控制器分别控制直流信号和基波、各次谐波交流信号.但是由于各控制器的增益相互耦合,共同影响系统的动态性能,传统增益设计方法很难应用.因此基于Nichols图提出一种增益设计方法,将增益设计转变成最小幅值裕度和相位穿越频率设计,实现增益的解耦;通过优化调整时间和超调选取最终参数,优化动态响应,并通过实验验证,使用该设计方法调优后的系统拥有良好的稳定性、动态性和鲁棒性.     

基于同步旋转坐标系的有源电力滤波器控制延时动态预测补偿策略

提出一种基于同步旋转坐标系(SRF)的有源电力滤波器(APF)控制延时动态预测补偿策略。该方法通过对各次SRF的相移控制,实现对APF各次谐波电流控制延时的补偿;同时,根据微变线性化原理,对SRF上暂态变化的同步谐波电流进行线性预测,从而实现对各次谐波电流控制延时的动态预测补偿。首先详细分析了APF控制延时的形成机理、对系统的影响以及延时抑制方法,在此基础上,重点论述所提控制延时动态预测补偿方法,并对基于该方法的APF控制系统进行分析设计。理论分析和实验结果表明,该方法能够实时响应负载暂态变化,精确补偿控制延时,有效提高谐波电流补偿的准确度。     

新型谐波与无功综合动态治理混合系统

针对传统并联型混合有源电力滤波器只能动态治理谐波电流而无法动态补偿无功的缺点,提出了一种并联混合型有源电力滤波器与静止无功补偿器联合运行的新型混合补偿系统,实现了谐波与无功的综合动态治理,其中混合型有源电力滤波器采用双谐振注入式的结构,使整个装置适用于中高压配电网;在此基础上,提出了基于递推积分加P1参数模糊自整定的电...     

注入式混合有源电力滤波器的复合控制

电网谐波电压对注入式混合有源电力滤波器的补偿性能以及安全性有很大的影响,但是目前对这方面的研究很少。该文在分析采用不同控制策略时注入式混合有源电力滤波器工作性能的基础上,并根据实际工程遇到的问题,提出一种基于检测负载电流、电网电流和接入点谐波电压的复合控制方案。其中电网谐波治理主要靠检测负载电流来完成,而检测电网电流主要用来提高治理精度, 检测接入点谐波电压用来消除电网谐波电压对装置的安全性造成的影响。仿真和实验结果表明采用这种复合控制的注入式混合有源电力滤波器即使在电网电压畸变时仍能安全稳定运行,并取得很好的滤波效果,从而达到实用化的目的。     

一种基波串联谐振式混合型有源滤波器

提出一种基波串联谐振式混合型有源滤波器,利用大容量无源滤波器实现谐波抑制和无功补偿;采用有源滤波器改善系统滤波效果并阻尼无源滤波器与系统阻抗之间的串、并联谐振。在介绍该混合型有源滤波器的拓扑结构和主要特点的基础上,分析基于检测电网电流控制策略时的工作原理;研究谐波参考信号的产生及其跟踪控制算法;讨论基于DSP的数字化控制器实现问题。相关实验结果及工程应用效果均证明该基波串联谐振式混合型有源滤波器对于同时进行谐波抑制和无功补偿的可行性。     

单相并联混合有源电力滤波器控制策略的研究

本文首先提出了单相并联混合有源滤波器(HAPF)的拓扑结构及其工作原理,在此基础上,从HAPF的谐波电压控制与基波电压控制两方面分别进行了详细的分析.HAPF的谐波电压可以受控于系统谐波电流、负载谐波电流、滤波支路谐波电流、负载谐波电压或它们的组合,本文对不同的控制策略进行比较,最后得出理想滤波控制策略.所得的结论可以为并联混合有源滤波器在复杂工况下基本控制策略的最优选择提供有效的指导,确保滤波装置的安全有效运行.     

非整数次谐波对混合型有源滤波器性能影响及解决方法

以目前有实用先例的注入式混合有源滤波器为例分析了电网中存在的非整数次谐波对混合型有源滤波器的补偿性能和安全运行造成的影响,针对系统采用的谐波检测环节对非整数次谐波的不正确检测导致滤波器性能降低并致使直流侧电压波动的问题。文中提出了一种稳定直流侧电压的方法和两种针对不同电网谐波含量情况的谐波检测方法,从实用性上看基于自适应噪声消除原理的谐波检测方法适用于整数次和非整数次谐波同时存在的情况,仿真和实验结果证明了这种方法能够准确的检测出电网中的各次谐波。文中所得的结论同样可以推广应用于其它结构的并联混合型有源滤波装置中,为其在含有非整数次谐波电网中的安全运行提供了有益的指导。     

新型电气化铁道电能质量综合补偿系统的研究及工程应用

针对电气化铁路给电网带来的低功率因数、高谐波含量和负序电流的问题,提出了在每个牵引臂安装由静止无功补偿器和混合有源滤波器有机组成的新型并联混合补偿装置.该装置结合静止无功补偿器和混合有源滤波器两者之长,前者动态补偿无功电流并抑制负序电流;后者由无源滤波和有源滤波构成的注入式混合有源滤波器,降低了工程成本和实现难度,并有效抑制了谐波.文中分析了其拓扑结构和补偿原理,并详细介绍了其无功控制方法.将该系统投入牵引变电站运行,对比分析了系统投入前后的波形和数据,证明了该综合补偿系统对改善电网电能质量的有效性和可行性.     

一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统

为解决广西某变电站的谐波和无功等电能质量问题,本文提出一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统,采用无源滤波器与有源电力滤波器混合的结构,无源部分补偿无功功率,有源部分和无源部分共同抑制谐波。本文分析了综合系统的拓扑结构和补偿原理,提出了电压外环、电流内环的双闭环控制策略,保证综合系统有源滤波器的直流侧电压稳定和实现谐波抑制与无功补偿功能,并对无源滤波器组和有源滤波器分别采取了有效的保护措施,现场运行结果验证了系统的有效性。     

模糊PI控制三相四开关并联型APF研究

提供一种低成本的三相四开关并联型有源滤波器(Three-phase Four-switch Shunt Active Power Filter,简称TFS-APF),将其用于中、低压系统,可同时实现谐波电流抑制和无功功率补偿.采用直接将期望得到的电网正序基波电流作为TFSAPF指令电流信号的控制方法.为进一步提高检测算法的响应速度和自适应能力,引入模糊PI控制器.仿真与实验结果均证明TFSAPF及其指令电流检测算法的可行性和有效性.     

三相四线制有源电力滤波器的研究及仿真

分析了三相四线制四桥臂有源电力滤波器的工作原理,提出基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法。建立了四桥臂带输出电感的三相四线制的数学模型。基于dq0坐标系下数学模型,采用电流内环的基于前馈解耦PI控制方法,以及PI参数的设计方法。利用三维空间矢量脉宽调制技术(3D-SVPWM)进行电流跟踪控制逆变器的输出,易于数字实现,直流电压利用率高。通过Matlab仿真及试验证明了三相四线制有源电力滤波器系统对三相不平衡四线制系统的三相谐波及无功电流与中性线电流有效的补偿效果。