无源性控制策略在中性线有源电力滤波器中的应用

近年来,配电网的电能质量问题日益突出,有源电力滤波器(APF)由于其突出优点成为解决该问题的主要技术手段之一.首先建立基于单相VSI的中性线APF的Euler-Lagrange(EL)系统模型,在此基础上对系统进行无源性设计,获得相应的电流跟踪控制策略,并基于FPGA设计了一块控制板.最后,仿真及对10 kVA中性线有源滤波器的实验结果证明了上述显著特性.     

有源电力滤波器在中性线谐波治理中的应用

大量电力电子设备的非线性负载所引起谐波污染给电气系统带来了安全隐患,并且影响到其他电气负载的稳定与使用寿命。系统中性线上零序谐波电流过大导致的电缆发热和中性线对地电压过高,将引起电气火灾、人身及设备安全的隐患。通过案例介绍了采用有源电力滤波器(APF)如何解决此类中性线问题。案例数据证明:APF为解决相线上谐波污染提供了一个全新、有效的解决方案。     

基于遗传算法的有源滤波器LCL输出滤波器优化设计

有源电力滤波器(APF)采用脉宽调制技术会产生高频开关谐波电流注入电网,必须采用输出滤波器加以滤除.鉴于LCL滤波器在电网阻抗摄动时的优良滤波性能,将其应用于APF中,基于此建立了LCL型输出滤波器在APF中的数学模型.针对阻尼电阻引起损耗的问题,采用在APF控制策略中引入电容电流反馈的LCL滤波器有源阻尼方法,等效地...     

基于无谐波检测控制的三相四线制APF的研究

针对三相四线制低压配电网中存在的谐波污染严重、中性线电流较大的问题,提出了一种基于无谐波检测的三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)控制策略。建立了电容中点型三相四线制APF的数学模型,并给出了其中电感、电容主要参数的设计方法。在对比分析谐波检测和无谐波检测控制方法的基础上,选取了更有优势的无谐波检测控制策略,并针对系统中存在的负序以及零序电流分量分别设计了比例谐振(Proportional Resonant,简称PR)控制器。通过Matlab/Simulink软件搭建了三相四线制APF的仿真模型,并对谐波补偿和抑制中性线电流进行了仿真测试,效果显著。最后,以某公司的TMS320F28377为控制器单元核心搭建了实验平台,证实了所提控制策略的可行性。     

大容量有源电力滤波器的研究与设计

针对大容量有源电力滤波器(APF)的研究与设计,首先基于自适应原理的谐波检测方法,提出采取一种新的变步长LMS谐波检测算法,仿真结果证明该检测方法不仅具有很快的动态响应速度,还具有很好的精度;在此基础上继而对APF的关键硬件设计进行分析,并阐述了大容量APF主电路功率器件的选择以及主电路的布局设计;最后根据实际需要基于Lab VIEW设计了APF的远程控制软件,实现了APF整机的研究与设计。实际补偿效果测试也证明了有源电力滤波器软件算法与关键硬件部分设计的合理性。     

基于LCL的三相并联有源电力滤波器研究

为提高有源电力滤波器(APF)的谐波补偿性能,将LCL输出滤波器用作APF输出滤波器。建立了三相有源电力滤波器的空间电压矢量模型。利用有源电力滤波器的空间电压矢量模型给出了满足APF快速跟踪性能的输出滤波感取值范围。详细讨论了LCL滤波器各参数对输出滤波器性能的影响,提出了LCL输出滤波器的设计方法,并且给出了一个设计实例。最后仿真和实验验证了本文所提方法的有效性。     

多台并联型APF联合补偿控制及工程应用

针对大容量有源电力滤波器(active power filer,APF)实际应用困难,采用截断限流补偿控制方法,使得单台小容量APF能安全运行于大谐波容量系统中,不过流并发挥补偿作用.在此基础上对输出滤波器的参数设计和多台有源电力滤波器实际工程应用问题进行研究.通过两台有源电力滤波器并联运行,验证了该控制策略和系统设计的可行性.     

基于特征提取的有源电力滤波器故障诊断方法

针对有源电力滤波器APF(Active Power Filter)的IGBT功率管易发生故障的问题,提出了基于故障特征提取的有源电力滤波器故障诊断方法。构建了APF故障仿真模型和基于小波包分析的故障特征提取方法,仿真分析了APF网侧电流波形,并运用小波包分析对IGBT故障时的网侧电流波形进行处理,提取了IGBT故障特征向量,最后运用神经网络对特征向量的分类来实现对APF的故障诊断。在APF故障诊断系统上进行测试,验证了该诊断方法的有效性和可行性。     

三相四线三电平APF并联运行有源阻尼方法

由于滤波性能良好,电感-电容-电感(LCL)滤波器被越来越广泛地应用于有源电力滤波器(APF)。对于单台应用的APF来说,一般采用基于并网电流反馈的有源阻尼方法衰减LCL滤波器的谐振尖峰。然而,在多台APF并联运行以提高补偿容量的场合,传统的有源阻尼方法抑制谐振的效果会显著降低,甚至造成系统无法正常运行。本文在推导并联运行APF的LCL滤波器等效模型的基础上,提出一种新型有源阻尼方法。该方法根据系统并联台数对有源阻尼控制器参数进行自适应调整,提高了APF并联运行系统参数的鲁棒性和系统的稳定性。在3台三相四线三电平APF并联运行系统上的仿真和实验结果验证了所提出方法的有效性。     

电力滤波器中逆变器输出滤波器的设计

有源电力滤波器(APF)能够有效地抑制谐波,但是由于有源电力滤波器的成本较高,因此,目前将APF与无源电力滤波器(PPF)结合组成混合电力滤波器是目前治理谐波污染较好的方案。     

采用串联型电力有源滤波器提高用户电能质量的探讨

简要分析了串联型电力有源滤波器(APF)的工作原理,基于系统谐波电流检测控制方式,提出了针对提高电能质量敏感用户用电质量的一种谐波治理方法,并给出了其主电路的设计方法。     

基于PSCAD的有源电力滤波器建模仿真研究

在对有源电力滤波器(APF)的结构和运行特性进行分析的基础上,利用电磁暂态仿真软件PSCAD对APF系统的运行过程进行了仿真,建立了系统的仿真模型,设计了基于瞬时无功功率理论的控制系统,给出了在负荷电流突变等情况下APF的动态响应曲线。仿真结果表明,APF在电网谐波抑制和无功补偿方面具有优良特性,同时也验证了本文所建模型的正确性和控制系统的可行性。     

容错型三相四开关有源电力滤波器及其控制策略

有源电力滤波器(APF)多基于三相六开关拓扑,为提高其运行可靠性,提出一种基于元件冗余的三相四开关容错型APF。针对三相六开关APF的故障判别,应用功率器件承受电压变化识别桥路开路故障;研究了基于谐波检测APF补偿算法与控制电源电流跟踪电网电压APF补偿算法的关系,指出容错型APF切换控制中更适合采用电源电流直接跟踪补偿算法;在三相四开关APF数学模型基础上,研究了直流母线中点偏移对三相四开关APF补偿性能的影响,提出一种直流中点电压差值前馈补偿方法。扩展了配置直流侧储能的情况下,容错型APF的有功调节实现方法;设计了APF容错控制切换策略和硬件实现的电流滞环跟踪控制电路,在建立的三相四开关APF平台上,实验验证了所提方法的有效性。     

基于DSP的有源滤波器的硬件设计与参数选择

有源滤波器是近年来无功和谐波补偿装置的趋势。探讨了基于DSP系统控制的有源电力滤波器硬件设计,以TMS320F2812为主要核心控制芯片,配合外围电路设计了一个有源电力滤波器的控制系统;给出了各个主要部分的设计电路、参数的选择以及设计关键;并对该系统进行了相应的实验。对实验结果的分析表明,该设计具有可行性。     

滑窗迭代DFT法APF直流侧稳压控制研究

有源电力滤波器(APF)是抑制电网谐波的新型方法,其补偿性能主要取决于谐波检测环节和控制环节,同时直流侧稳压控制是APF正常工作的前提。引入滑窗迭代DFT谐波电流检测方法;提出一种稳压电流各相均分的直流电压控制策略;从功率平衡的角度分析了电压环PI调节器参数设计方法。建立仿真模型及设计实验样机,仿真和实验均验证了滑窗迭代DFT法谐波检测的快速性和精确性,以及所提直流侧稳压控制策略的正确性。     

并联型有源电力滤波器的安全保护系统设计

安全保护系统的设计是有源电力滤波器实用化的一项关键技术.并联型有源电力滤波器的安全保护体系可以划分为所用绝缘栅双极晶体管(IGBT)自身保护、系统异常和故障条件下的紧急保护以及正常工作时的预防保护三大部分.对三相四线制四桥臂有源电力滤波器的预防保护措施进行了深入研究,提出了一套简单、有效的投入流程和2种输出电流限幅算法.仿真和实验表明了这些保护措施的有效性,能够使得有源电力滤波器在保证自身安全的前提下充分发挥补偿作用.     

有源电力滤波器闭环控制算法研究

有源滤波器是电力系统谐波补偿的新型解决方案.现有的有源滤波器多采用开环控制算法,谐波补偿性能受参数不确定和干扰的影响较大.在讨论了延时稳定性等并联型有源电力滤波器闭环控制算法设计的关键技术基础上,扩展了RDFT(Real Discrete Fourier Transform)组合选频滤波器并证明了其数学性质,提出了基于此算法与重复控制原理的闭环无差控制算法.PSCAD/EMTDC仿真实验表明,该算法可以实现对多个指定频率的谐波进行稳态无差的补偿.     

基于DSP的有源电力滤波器的实现

为了将自抗扰控制算法应用于有源电力滤波器,研究了基于DS1104控制板的并联型有源电力滤波器的硬件设计和控制算法实现问题。选定智能功率模块(IPM)为有源电力滤波器的主电路之后,给出了系统硬件的总体结构和布局。采用DS1104控制板,可以直接利用MATLAB/Simulink软件,设计系统的自抗扰控制框图,并能将控制框图自动转换成源代码,下载到DSP中运行,实现系统的自抗扰控制。实验结果验证了硬件实现方式的正确性,并且由于DS1104的卓越性能和友好的工作界面,可以简化系统的实现、降低设计成本。     

模块化并联有源电力滤波器

针对大容量非线性负载的谐波抑制问题,依据模块化技术、N 1冗余技术以及非线性环节稳定性理论,提出了一种模块化并联有源电力滤波器,研究了模块化结构、N 1冗余控制、负载电流检测方案以及并联均流策略,对多模块并联系统进行了建模和稳定性研究,设计并实现了基于两台有源电力滤波器模块的并联补偿系统.实验证明,模块化并联补偿方案是可行性的,每台有源电力滤波器模块的输出电流相等,并联补偿系统可以将典型(电流源型)谐波源的网侧电流畸变率降低到补偿前的1/5以下.     

基于双DSP控制的混合型有源电力滤波装置

提出了一种新型混合型有源电力滤波器(HAPF)装置,该装置结构是按基于TMS32OF2812为芯片的双DSP控制设计的,且将有源电力滤波器(APF)与无源电力滤波器(PPF)相结合,滤除5次、7次等高次谐波.分析了该HAPF装置的工作原理及主电路结构,介绍了装置的设计思路及实现方案,论证了基于瞬时无功功率理论的谐波检测...