针对大功率非线性负载的有源滤波器

采用现有有源滤波器对大功率非线性负载进行谐波滤除时，要求逆变器同时具有很大的容量和较高的开关频率，这必然增加逆变器的技术难度和成本，限制了有源滤波器在大功率场合的应用，作者针对这一问题提出一种新型并联混合型有源滤波器，根据非线性负载产生的主要谐波分量设计逆变器以减小逆变器电流容量，同时逆变器输出电压频率较低，逆变器开关频率可相应降低，逆变器与无源滤波器电感并联，当逆变器发生故障时，无源滤波器仍能正常工作，由于并联滤波电感的分流作用，逆变器电流减小。此外，还提出一种以ip-iq法为基础的单次谐波电波检测方法，Matlab仿真结果表明，并联混合型有源滤波器滤波效果与现有并联混合型有源滤波器的滤波效果接近，但其中逆变器电流减少50％。     

基于单周期和LCL型有源阻尼Z源逆变器并网研究

Z源逆变器克服了传统电压型逆变器只能降压不能升压、必须加入死区时间等缺点,在实际中得到了广泛应用.针对传统PWM控制和L型、LC型滤波器的缺陷,采用单周期和LCL型有源阻尼控制方案进行三相Z源逆变器并网控制.单周期控制较传统PWM控制具有结构简单、高次谐波含量低等优点,LCL滤波器较LC、L型滤波器滤波性能优越,但谐振峰值会降低系统稳定性,因此,采用滤波电容电流反馈有源阻尼法构成陷波器来矫正LCL滤波器谐振峰值对系统稳定性的影响.最后,在Simulink环境下进行仿真测试,验证了所提方案的可行性和有效性.     

基于自适应模糊PI控制的并联有源电力源滤波器

针对传统有源滤波器无功和谐波复杂的检波单元,以及为克服系统负载切换时对直流侧电容电压的影响,提出了电源电流直接控制的有源滤波器,省去了传统有源滤波器的谐波检测单元,介绍了电源电流直接控制的有源滤波器的基本原理,并且直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI两种控制方式,在Matlab/Simulink环境下对两种控制方式在系统响应时间,超调量以及负载扰动情况下进行仿真,并且对两种仿真结果进行了比较.仿真表明采用自适应模糊控制的算法,系统的响应速度加快,调节精度提高,稳态性能变好,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性.     

三相并联有源滤波器的电流重复控制

三相有源电力滤波器通常用于补偿电网由非线性负载引起的谐波和无功电流,其补偿性能基本取决于控制器的设计.但由于如带宽限制、电路延时、计算延时等各种因素的影响,很难达到理想的补偿效果.采用重复控制器+PI控制器并联的控制方法,实现了非正弦电流的跟踪控制,达到了很好的效果.     

低漏电流非隔离型三相并网变换器协同控制策略

针对非隔离型并网变换器因缺少隔离环节导致的共模电压与泄漏电流固有问题,文中通过将滤波电容中点与并网变换器下桥臂公共点短接,来衰减户内供用电装置对地寄生电容耦合到电网侧的漏电流.首先,以并网变换器结构模型为基础建立其动态数学模型,结合漏电流产生原因及抑制机理,实现对共模电压的零序控制;其次,为限制LCL型滤波器的谐振峰引发的电压振荡,采用滤波电容电流反馈回占空比的有源阻尼控制方案;然后,针对零序控制与有源阻尼控制间的交互影响,借助LCL型滤波器控制等效电路分析其产生原因,对比不同控制策略配置下共模电压波形与电网中谐波含量,确立高稳定精度与低谐波含量的控制方案;最后,通过仿真验证降低漏电流与平抑谐振峰的协同控制策略的有效性.     

有源电力滤波器(APF)滤波特性仿真结果的研究

在电力系统三相负荷不对称、控制器参数不精确及系统负荷突然变动的条件下,对有源电力滤波器的滤波效果进行了仿真研究．采用一阶预测算法计算出逆变器的理想输出电压,对逆变器各桥臂上的开关元件采用提出的新型脉宽调制（ Ｐ Ｗ Ｍ） 控制．结果表明：有源电力滤波器对严重畸变的电源电流具有良好的补偿;当滤波器交流侧的电感与参与滤波器理想输出电压计算的电感稍有不同时,滤波器仍有较好的补偿效果,补偿后的系统电流总畸变率小;对电力系统中的波动,快速变化的负荷,有源电力滤波器能够进行动态补偿     

并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制实现方法

在传统的无差拍电流跟踪控制基础上,提出了一种改进的无差拍电流跟踪控制方法.该法首先采用线性预测方法,在当前时刻预测出有源电力滤波器在下一时刻的输出电流参考值,然后用有源电力滤波器的离散化电流跟踪控制数学模型计算出脉冲宽度调制信号的占空比.这样就弥补了传统的无差拍控制方法因算法复杂导致计算延时的不足.同时,在有源电力滤波器系统投入逆变运行前,采用直流侧电容预充电和使直流侧电压线性增加的方法,防止启动时产生直流侧冲击电流;采用直流侧电压比例-积分控制方法,使得系统在逆变过程中,直流侧电压大小只在一定范围内波动.而且,此控制策略在基于数字信号处理器TMS320LF2407A的硬件平台上得以实现,并对有源电力滤波器在投入运行前后的系统网侧电流波形进行了实验分析.实验结果表明,所提的电流跟踪控制和直流侧电压控制方法可以使有源电力滤波器有效滤除电网中的谐波电流.     

有源电力滤波器（APF）滤波特性仿真结果的研究

在电力系统三相负荷不对称、控制器参数不精确及系统负荷突然变动的条件下,对有源电力滤波器的滤波效果进行了仿真研究。采用一阶预测算法计算出逆变器的理想输出电压,对逆变器条桥臂上的开关元件采用提出的新型脉宽调制（ＰＷＭ）控制。结果表明：有源电力滤波器对严重畸变的电源电流具有良好的补偿;当滤波器光流侧的电感与参与滤波器理想输出电压计算的电感稍有不同时,滤波器仍有较好的补偿效果,补偿后的系统电流总畸变率小;     

一种无变压器型并联混合有源电力滤波器研究

针对某些场合特定次谐波含量严重超标、无功不足的问题,提出了一种新型无变压器型并联混合有源电力滤波器拓扑结构.该拓扑由有源部分与无源部分组成,在无源部分实现无功补偿的基础上,利用有源部分补偿谐波.同时,系统利用无源部分串联分压和串联谐振,大大降低了有源部分工作电压,进而减小有源部分的容量.通过分析该新型拓扑电路的工作特点,建立系统的数学模型,采用解耦控制方法实现对系统的有效控制.实验结果验证了方案的可行性.     

并联有源电力滤波器的仿真研究

由于非线性负荷造成电网电能质量下降,各种调节控制补偿装置大量涌现,其中新型动态实时补偿装置并联有源电力滤波器(SAPF),具有优越的补偿性能.利用MATLAB的动态仿真软件SIMULINK模拟SAPF补偿负载产生谐波及无功电流.建立SAPF的仿真模型采用了传递函数法、IGBT三相桥式逆变器法,两种方法都能产生跟踪指令电流信号的补偿电流.分别阐述组建两种仿真模型的方法,并进行比较,指出传递函数法建立的SAPF仿真模型产生的补偿电流为计算量,而IGBT三相桥式逆变器法建立的模型能产生注入模拟电网的补偿电流,因此它更具适用性和研究价值.     

有源电力滤波器的正弦滞环控制法研究——滞环控制策略分析

本文分析并比较了四种电流滞环控制策略,在将其应用于电压逆变器型有源电力滤波器的电流滞环控制时,提出了降低有源电力滤波器开关频率及减小该开关频率变化范围的方法;提出了用正弦载波代替三角形载波进行控制将更为有利的观点,并通过仿真分析得以验证。本文的研究结果同样也适用于电流逆变器型有源电力滤波器的电压滞环控制问题的分析。     

混合有源电力滤波器的设计与仿真

为了提高电网经济安全运行水平,依据混合式有源滤波器的原理,提出了基波串联谐振式混合有源滤波器.给出了混合有源滤波器的拓扑结构及主要特点,并基于瞬时无功理论的ip-iq电流检测算法搭建了实验模型.实验模型仿真结果表明,混合有源滤波器较好地发挥了无源滤波器和有源滤波器的优点,同时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,对电网中的谐波电流分量具有良好的滤除特性.     

三相三线并联型有源电力滤波器的仿真

非线性负载大规模出现在电力行业中,使得电网中产生大量的谐波污染问题,有源电力滤波器能够有效抑制谐波和补偿无功。阐述了APF的基本原理、主电路拓扑结构。建立了三相三线并联型有源电力滤波器在三相静止和两相旋转坐标系下的数学模型,电流环采用PI控制,低通滤波器环节采用移动平均滤波器进行控制,实现对电网电压的准确跟踪。利用MATLAB/Simulink平台进行仿真分析,实验表明:谐波含量从30.74%降到了14.17%,APF能够进行谐波抑制和补偿。     

不对称拓扑的单调谐混合有源滤波器研究

针对非线性负载引起的谐波污染问题，提出一种不对称拓扑的单调谐混合有源滤波器（Hybrid Active Power Filter,HAPF）。该不对称拓扑结构包含一个三相电压型变流器与两相LC式无源滤波器。通过分析新拓扑的工作原理和特点，构建滤波等效电路，利用含无源滤波器的两相电流构造不对称第三相电流的控制量，实现对电网三相谐波电流的有效抑制和滤波器直流电压的控制，直流侧电压采用比例积分（Proportional Integral,PI）控制其稳定。利用仿真和实验对拓扑电路及控制策略进行验证，实验结果验证了所提出的拓扑结构及控制方案的可行性。     

串—并联混合型有源电力滤波器（UPQC）的理论研究

本文针对影响电能质量的各种因素进行了初步的研究,对如何将电能的质量提高进行了简要的分析,对目前电力系统研究的重点——有源电力滤波器的发展历程及研究现状进行了简单的探讨。混合型有源电力滤波器是统一电能质量调节器（UPQC）的一种应用功能,本文重点对它的拓扑结构和补偿特性展开了详细的分析,对UPQC补偿系统中电压及负载电流的过程进行了研究。以主电路拓扑结构为依据,对UPQC的串、并联部分进行了功能分解,建立了各自相应的数学模型。经过研究发现,对电力系统进行准确补偿的前提条件是：将电力系统中的谐波及无功电流精确的检测出来。因此,本文对如何精确检测谐波及无功电流进行了重点介绍。     

有源滤波器的谐波和无功电流检测方法

针对有源滤波器对谐波及无功电流检测的要求,提出了一种新的谐波和无功电流的检测方法,并给出了硬件电路框图;实验结果表明,该检测方法具有电路结构简单、调试方便等特点,将之用于有源滤波器（ＡＰＦ）可同时补偿谐波和无功电流。     

单相并联型APF双环控制技术的仿真研究

分析了系统谐波的危害,提出了有源电力滤波器抑制谐波的有效性,以单相并联型有源电力滤波器为背景,介绍了其工作原理并建立数学模型。详细分析了基于电压外环电流内环的单相并联型有源电力滤波器双环控制系统,并给出了电压外环以及电流内环PI控制参数的具体设计过程。最后通过MATLAB仿真对所设计的系统控制参数进行了验证。仿真结果表明,该种基于电压外环电流内环的双环PI控制器的单相并联型有源电力滤波器能保证直流母线电压的稳定,并对中低频带的谐波进行有效的补偿。     

基于电流源控制策略的并联混合型有源滤波器的研究

提出了并联混合型有源电力滤波器的一种新型拓扑结构,通过在无源环节和有源环节之间增加基波谐振电路,分流有源滤波器上承受的基波无功电流,降低其容量。采用基于等效电流源的控制策略,可有效改善无源滤波器的滤波性能。仿真研究证明了该方案的正确性和有效性。     

光伏并网系统中的无功及谐波电流检测与补偿

介绍了基于瞬时无功理论的p-q方法.应用此方法从非线性负载电流中提取出无功和谐波电流分量之和,将该电流分量作为光伏并网逆变器的电流给定.逆变器的实际输出电流作为反馈,通过电流无差拍控制的PWM方法,使得光伏并网逆变器能够补偿本地负载的无功和谐波电流.使电网摆脱了向负载提供无功,并使谐波电流减少,从而避免了非线性负载引起的电流波形畸变对电网造成的污染,并增强了电力系统的稳定性.最后给出了仿真实验结果,验证了理论的可行性以及电流无差拍控制的快速性.     

基于电流反馈控制的 DC/DC 升压变换器

目的　克服非最小相位特性对控制器设计的影响.方法　将DC/DC升压变换器的输出电压控制问题转化为对电感电流的控制,并采用了串级结构的电压和电流控制器.控制器的外环采用PI控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用非线性输出反馈控制算法,以电感电流为被控量.结果　DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的.结论　该种结构的控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且对负载电阻、电容、输入电压等参数变化有着很强的稳健性.