电压畸变条件下三相三线有源电力滤波器的T-S模糊∞控制

有源电力滤波器(APF)是解决电力系统谐波治理的有效方法,由于电源电压存在畸变影响了APF的补偿参考电流的检测精度并影响补偿的效果.本文采用T-S模糊控制的方法对三相三线APF进行建模,将电源电压的畸变成分作为理想情况的干扰,在保性能的前提下给定性能指标,实现T-S模糊H∞控制控制性能.在满足稳定性的要求条件下,设计的T-S模糊H∞状态反馈控制器使APF在电源电压畸变的情况下,将电源电流补偿为正弦特性,满足了APF谐波综合补偿的控制要求.仿真结果验证了所建T-S模糊模型的有效性,展示出所设计的H∞控制器的有效性能.补偿电流可以准确的检测,在电源电压非正弦条件下可以进行有效的控制.     

三相四线APF直流侧的T-S模糊均压控制

电容分裂中点式三相四线有源电力滤波器（APF）是解决三相四线电力系统谐波治理的有效方法,由于直流侧两组电容电压需要单独控制,增加了均压控制难度并直接影响补偿的效果。分析了该APF的电路拓扑,采用T-S模糊控制的方法对电容分裂中点式三相四线APF的直流侧均压控制进行建模,将直流侧两组电容电压分别作为输入前件变量,对电源电流实施反馈控制。设计的T-S模糊反馈控制器使APF直流侧两组电容电压实现自动均压,满足了APF对负载谐波的补偿控制要求。仿真及实验结果验证了所建立T-S模糊均压控制模型的有效性,APF直流侧两组电容的电压保持均衡,具有较高的稳态精度和良好的动态性能。     

有源电力滤波器降低容量控制策略研究

对有源电力滤波器(APF)能量流进行分析,得出决定APF容量的基本要素.针对复杂电源环境下APF的补偿目标,提出一种基于电源电流基波正弦化的降低容量控制策略,获取负载电流中的基波有功功率及基波无功功率,并获得补偿参考电流.为实现控制策略,提出适用于电源电压畸变情况下的三相电压基波正序检测的改进方法,减小APF变流电路总电流和自身损耗,提高了APF的效率.仿真和实验结果验证了该控制策略的正确性和有效性,对并联型APF的小型化及电力系统滤波改造具有实用的参考价值.     

四桥臂三相四线APF的新型电流检测与控制

由于中性线参与了实际的控制,使得三相四线有源电力滤波器(APF)电流检测与控制更为复杂,同时APF直流侧电压的稳定控制也更为困难.为有效地检测四桥臂三相四线APF的参考补偿电流以满足实现对APF的有效控制并对各类非线性负载电流实施实时补偿,在分析了四桥臂三相四线APF工作原理的基础上,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制的方法,以直流侧电压的三值输入逻辑规则对四桥臂三相四线APF进行建模,利用并行分布补偿算法获得模糊控制律,在此基础上设计了模糊控制器,实时准确地获得四桥臂三相四线APF在各种非线性负载条件下的补偿参考电流并使直流侧电压得到自动稳定控制.仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性及有效性.     

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。     

VK有源电力滤波器在电源电压畸变时的谐波提取方法

分析了有源滤波器（APF）基于旋转坐标系下进行坐标变换的谐波检测方法。该方法在电网电压畸变情况下能很好地检测和补偿电网中的谐波电流和无功电流。应用于三相三线制电路时,该方法可以计算任意次谐波电流的瞬时值。仿真与实验均验证了所提出的谐波检测方法的有效性,基于旋转坐标系下进行坐标变换的谐波检测方法的有源电力滤波器具有良好的工作性能。     

三相三线APF补偿电流的模糊反馈检测与控制

补偿电流的检测是三相有源电力滤波器的关键问题,快速准确地检测出补偿电流并实施有效的控制直接影响到有源电力滤波器的补偿效果.对三相三线制有源电力滤渡器进行电路模型分析,采用T-S模糊反馈控制的方法,获得三相三线制有源电力滤波器的补偿电流,并对电源电流进行实时的模糊反馈控制.采用并行分布补偿的方法设计了模糊反馈控制器,将有源电力滤波器的非线性问题线性化,在稳定性条件下求解线性矩阵不等式,得到无功功率及谐波电流全补偿控制策略的状态反馈增益,由此获得连续的即时补偿跟踪电流,仿真及实验结果验证了补偿电流检测的准确性及模糊反馈控制的有效性,对简化有源滤波器的电流检测与其构成组件具有较大应用价值.     

航空串联式有源电力滤波器的仿真研究

提高航空交流电网供电品质,对于确保飞机安全具有重要意义.有源电力滤波器(APF)因其谐波补偿动态性能好,成为治理谐波污染的一种有效装置.分析了串联式有源电力滤波器(SAPF)谐波补偿的基本原理,着重介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波电压检测方法.在Matlab/Simulik环境下,基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测方法,采用直流电压、补偿电流的双闭环控制结构,建立了SAPF系统仿真模型,包括三相400 Hz飞机电源、非线性电压负载、谐波检测以及补偿跟踪电路等模型.实验结果表明SAPF实现了对负载谐波的显著抑制,证明了SAPF应用于航空电网谐波治理是可行的.     

单相有源前端直流电压脉动研究

单相PWM整流器作为串联H桥多电平变频器的有源前端,可以满足矿井提升机对电气传动系统能量双向流动能力的要求,但是其输出2次脉动电压使得网侧电流存在3次谐波。针对上述问题,提出了一种稳态误差前馈补偿的方法,即将输出直流电压的二倍频正弦误差信号补偿至直流电压给定信号,以减小电压脉动对电网电流畸变的影响。仿真及硬件实验验证了该方法的有效性。     

改进型单位功率因数谐波检测算法在三相并联型APF中的应用研究

为了降低电网电压不对称或畸变对UPF谐波检测算法的影响,通过引入锁相环电路的改进型UPF谐波检测算法产生基波正序电压,对有功功率进行修正,抑制了电压畸变的影响,同时提高了检测的实时性。在Matlab上对补偿前后电源侧电流波形进行对比研究,验证了改进型UPF谐波检测算法的可行性。实验结果表明,采用改进算法后,电源侧电流谐波成分中谐波含量最高的5次谐波含量由补偿前的22.8%降低为补偿后的8.1%,负载电流主要次谐波成分得到了有效抑制,实现了抑制谐波的目的。     

基于标度小增益定理的离散时滞模糊系统可靠H_∞控制

本文利用输入–输出方法,研究了带有时变时滞和执行器故障的离散T–S模糊系统可靠H∞控制问题,并使用一种更切合实际的离散齐次马尔可夫链来表示执行器故障的随机行为.首先,利用一类新的模型变换方法,将离散时滞T–S模糊系统转换为互联的两个子系统.然后,利用标度小增益定理分析互联子系统的随机稳定性.通过构造参数依赖的Lyapunov函数,给出闭环系统输入–输出均方稳定且满足H∞性能的充分条件及可靠H∞控制器的设计方法.最后,给出两个数值例子验证所提方法的有效性.     

PCI控制的九开关逆变器及谐波补偿控制研究

针对独立电源系统中,传统逆变电路与谐波补偿电路为两个并联式三相电压型逆变器,存在生产成本高、体积庞大、PI控制策略下逆变输出电流质量较差等问题。提出一种逆变与APF谐波补偿一体化的九开关控制拓扑结构,同时对九开关逆变器采用PCI控制策略,可在 坐标系下追踪交流信号减小稳态误差。通过Matlab/Simulink环境中的仿真研究表明,该控制方案能实现交流信号幅值和相位零稳态误差,加快系统的动态响应,明显减小电流信号的波动,保证了系统的稳态和动态性能。同时,系统谐波补偿效果较好,THD值下降,输出得到稳定的三相正弦交流信号,证实了该方法的有效性。     

灰色预测控制在有源滤波器中的应用

为了有效地补偿非线性负载中的谐波电流,针时数字化的APF系统,提出了基于灰色预测的APF预测控制方案,根据灰色系统理论的GM(1,1)模型,建立负载电流谐渡的灰色预测模型,并将其应用于APF谐波补偿控制装置.结果表明,采用灰色预测控制能较好克服APF滞后对谐波补偿的影响,改善了系统的性能.     

基于FFT的单相串联型有源电力滤波器设计

设计了基于FFT的单相串联型有源电力滤波器(APF),它具有动态响应快、不受电网、负载运行条件的约束、能很好补偿低次电压谐波等特点。采用FFT算法得到电网电压谐波的频率、幅值、相位信息,控制逆变器产生一个与电网谐波幅值相等、频率相同、相位相反的谐波电压补偿原来电网电压谐波;并优化了过零检测电路,使其拥有较强抗干扰性的同时不会产生相位差。通过实验表明基于FFT的单相串联型APF可以很好地补偿低频电压谐波,使电网电压THD<3%。     

地铁低压配电系统中的谐波分析与补偿控制方法

在地铁低压配电系统中,动力照明负荷中有大量非线性负载存在,从而引起谐波问题,因此需要对谐波进行补偿及控制.根据瞬时无功功率理论谐波电流检测法,导入平均电流控制器建立了模拟模型.地铁低压配电系统的APF具有良好的电流谐波补偿性能,能够实现谐波抑制,从而实现无功补偿和谐波抑制,效果较好.     

带分布式电源的有源滤波器的模糊自适应控制

由于分布式电源逆变并网发电与有源电力滤波器(active power filter,APF)在结构功能上具有相似性,本文提出了结合绿色分布式电源的有源电力滤波器拓扑结构,这种结构使APF除了能够滤除谐波外,还可以向负载供能,拓展了APF的应用范围,有利于电网的绿化和供能的多元化.分布式电源通过逆变升压整流来维持APF直流侧的电容电压的稳定,而不需要消耗电网中的能量.针对畸变电压的工况,设计了自适应dq检测算法;在APF控制上采用了自适应模糊控制的策略,不仅能快速跟踪谐波电流,而且具有较强的鲁棒性.仿真结果验证了该系统设计的可行性和可靠性,证明了本文所提算法的有效性和正确性.     

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。     

不平衡工况矩阵变换器前馈补偿闭环控制

研究优化供电系统质量,为保证电网电压非正常工况下矩阵变换器(MC)的安全稳定运行,为了补偿输入不平衡和抑制谐波,提出一种带前馈补偿的双空间矢量闭环控制策略.通过检测虚拟直流电压值的变化实时调节空间矢量调制系数实现前馈补偿;将实际输出电压和期望输出电压的偏差作为负反馈加到下一个采样周期的开关调整函数矩阵中,实现输出电压负反馈闭环控制.仿真结果表明:具有前馈补偿方案的闭环控制策略,可以有效抑制矩阵变换器在电网电压非正常工况下输出电压及输入、输出电流波形的畸变,谐波含量明显减少.从而验证了控制方案的正确性.     

重复-模糊PI控制的三电平有源电力滤波器

三电平有源电力滤波器（active power filter,APF）系统在负载不同的情况下,谐波补偿性能的稳定性较差,通过分析三电平APF的基本工作原理,给出了一种重复-模糊PI控制方法。该方法采用瞬时无功功率理论的谐波检测方法,将负载电流中的基波电流分离,然后通过重复-模糊PI控制器控制基波电流与负载电流的误差信号。通过MATLAB/Simulink进行仿真分析,发现相比于重复控制和模糊PI控制方法,重复-模糊PI控制的三电平APF结构在不同频点的跟踪稳定性得到了提升,降低了入网谐波含量,即总谐波失真（total harmonic distortion,THD）。该方法可应用在工商业负载场合,弥补了模糊PI控制和重复控制单独使用时系统性能受负载变化影响的缺点,提高了鲁棒性。     

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.