电力系统的谐波电流及有源滤波器

讨论了电力系统有源滤波器的特性及原理,并提出了一种检测谐波电流的方法,该方法不仅可以检测出谐波电流,还可以检测出负序电流及波动电流。并采用有源滤波器进行了仿真,结果表明了该方法的有效性。     

基于有源滤波器自适应阻抗重塑的高速铁路谐波谐振抑制

针对电力机车和牵引网阻抗参数耦合所引起的牵引供电系统的谐波谐振现象,首先基于阻抗分析法建立了有源滤波器、电力机车和牵引网的小信号阻抗模型,使用广义奈奎斯特判据分析了牵引供电系统谐波谐振的机理以及有源滤波器对牵引供电系统谐波谐振的影响。其次,提出一种基于阻抗重塑的牵引供电系统谐波谐振抑制方法,通过并网点电压前馈的方式在有源滤波器中引入虚拟阻抗,并利用自适应参数设计提升了虚拟阻抗对动态系统的适应性。最后,在Matlab/Simulink中搭建了“牵引网-电力机车-有源滤波器”统一仿真模型,验证有源滤波器的自适应阻抗重塑对谐波谐振抑制的有效性。     

单相有源电力滤波器新型数字化控制技术

提出了一种单相有源电力滤波器新型数字化控制技术。只需检测系统电流和逆变器的直流侧电容电压,经过简单的计算,可求出各个开关周期内开关管的占空比。提出的控制技术易于实现全数字化,可避免传统瞬时无功理论的复杂计算,克服滞环控制难以数字化的缺点。通过对电流积分环节的调节作用,实现了电流直流分量的闭环控制,并提高了电路可靠性。仿真结果表明,新方案可有效的消除系统电流的直流分量,实现谐波电流抑制。     

有源滤波器治理中频炉谐波节能效果分析

本文对中频炉的运行电流进行谐波分析,中频炉通过变压器接入系统,含大量谐波的运行电流增加了变压器的额外畸变损耗,并导致机械振动和噪音。作者建议在变压器低压侧接入有源电力滤波器（APF）,对中频炉的谐波进行补偿。补偿前后的结果表明,采用该算法结构的APF有很好的谐波治理效果;同时谐波电流的减小可以减小变压器的畸变损耗。因此在低压侧进行谐波治理,对降低变压器的能耗,延长其使用寿命及增大带负荷能力等方面具有十分重大的意义,并且能为企业节约大量电能。     

基于有源电力滤波与谐波补偿的孤岛检测方法

电力系统中非线性负载的存在会严重影响电能质量,传统的基于阻抗测量的孤岛检测法会加剧电能质量的恶化。针对此问题,提出利用有源电力滤波器(APF)补偿非线性负载产生的谐波,根据电网阻抗变化对注入补偿电流的影响,通过检测APF端口处等效阻抗的变化判断是否发生孤岛效应。建立带非线性负载分布式发电系统的等效模型,给出APF的谐波检测法及其控制策略。由于无需额外注入扰动量,因此在提高系统电能质量的同时可完成孤岛检测。仿真和实验验证了该方法的可行性。     

基于二阶广义积分器的谐波电流检测算法

为解决谐波电流检测算法问题,依据三相负载电流在αβ坐标系下的表现形式,提出了一种基于二阶广义积分器的谐波电流检测方法,适用于三相三线制对称和不对称系统。该方法通过Clark变换将三相电流信号转化为静止坐标系下的两相电流,再分别利用二阶广义积分器的特性提取基波电流分量,最后通过反Clark变换将基波电流分量变换成三相电流,与电网电流相减后得到谐波电流,便于工程中有源滤波器只对谐波电流进行补偿。仿真结果表明,该方法简单可靠、易于数字实现、检测效果好。     

光伏并网有源电力滤波器的自适应控制研究

针对目前有源电力滤波器直流侧电压控制方法的不足,提出一种基于RBF神经网络的自适应PI控制策略,该策略根据RBF神经网络在线辨识得到的梯度信息对PI参数进行实时调整,以适应供电系统输出功率的变化。在Matlab/Simulink环境下对有源电力滤波器自适应控制系统进行建模和仿真,仿真结果证明了该控制策略具有很好的跟踪调节性能和很强的抗干扰能力,保证有源电力滤波器直流侧电压在供电系统输出功率变化时仍维持稳定,使有源电力滤波器能够保持良好的补偿品质。     

基于正弦幅值积分器的全电流谐波检测方法

基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测法,环节繁多且结构复杂,同时低通滤波器(low pass filter,LPF)的存在又影响了谐波检测的快速性。为了准确且快速检测出电网谐波电流,实现对电网的补偿,该文提出一种基于正弦幅值积分器(sinusoidal amplitude integrator,SAI)的全电流谐波检测法,该方法在i_p-i_q谐波检测法的基础上省去负载电流有功分量和无功分量的计算环节,利用SAI的正序基波提取结构替换原来检测法中的LPF,提取出正序基波电流经过运算得到谐波指令电流,从而对电网进行补偿。在平衡电网下对所提方法进行仿真与实验,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压PID控制设计

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,针对PI控制方法的不足,提出了基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压的PID控制。该方法充分发挥了神经网络具有逼近任意非线性函数的能力,具有动态响应快、超调小、静态误差小的特点,并且实现简单,满足多种变化负载情况下的有源电力滤波器直流侧电压控制要求。对BP神经网络结构进行了设计并推导出隐含层和输出层加权系数计算公式,同时给出了BP神经网络学习算法流程图。通过Matlab对其控制效果进行了仿真研究。     

应用并联型有源电力滤波器对空压机变频器进行谐波治理

针对山东中烟工业公司济南卷烟厂空压机变频器工作时产生的谐波电流导致厂内动力部分出现变压器温度过高、噪音增大、信号波动、通讯中断等故障现象,采用并联型有源电力滤波器进行谐波治理。对并联型有源电力滤波器的控制系统和主电路进行了介绍,给出现场谐波治理的方案。通过该滤波器现场运行效果表明,并联型有源电力滤波器具有理想的谐波补偿效果,同时降低了空压机运行的电流,实现节能降耗。     

三相四线制并联有源电力滤波器的研究与设计

通过对三相四线制有源电力滤波器(APF)控制原理的研究,阐明了基于正弦滞环控制原理的APF各部分的数字化实现方法。在此基础上以DSP和CPLD为控制核心,完成了整套有源电力滤波装置的开发。试验结果证明了控制原理的有效性和可靠性。     

基于附加改进有源滤波器的柔性直流输电系统高频振荡抑制策略

模块化多电平换流器型柔性直流输电系统（MMC-HVDC）的高频振荡现象是由控制链路延时导致的负阻尼特征与交流系统阻抗相互作用而引发的。目前大部分高频振荡抑制策略在抑制高频振荡的同时易引起中低频段的振荡。建立了包含链路延时环节的MMC高频阻抗数学模型以及交流系统高频阻抗数学模型,分析高频振荡现象产生的机理。由此提出在内环控制中的电压前馈环节附加改进有源滤波器的高频振荡抑制策略,详细设计了滤波器的控制参数,并与电压前馈环节仅附加带阻滤波器的抑制策略进行比较。最后通过电磁暂态仿真验证了该抑制策略不会影响系统稳定运行,可在有效抑制高频振荡的同时避免激发其它频段的振荡现象。     

有源电力滤波器神经终端滑模控制

以电力电子装备为接口的高渗透率可再生能源并网已成为未来配电网的显著特性。可再生能源具有随机性和间歇性,作为其并网接口的电力电子装备也会导致电能质量恶化等问题。为提高电能质量,该文提出一种有源电力滤波器神经终端滑模控制方法。首先,结合分数阶思想和滑模控制理论设计一种分数阶终端滑模控制器,以保证误差有限时间收敛,并引入边界层技术降低抖振。然后,利用自组织模糊神经网络构造一种无模型控制方案以更好地应对各种不确定因素。所设计的自组织模糊神经网络控制器用于学习分数阶终端滑模控制器,不仅从根源上解决抖振问题,而且可继承原控制器的有限时间收敛性能,并满足李雅普诺夫理论框架下的稳定控制性能。仿真与实验结果表明：所提出的控制方法能有效解决可再生能源发电系统中的谐波问题。     

兆伏安级电力有源滤波器的结构设计和制造

有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,被认为是抑制谐波和改善电能质量的有效手段之一。介绍了一种大容量有源滤波器产品的设计工作,包括逆变器结构、驱动电路、电抗器组、电磁兼容等的结构设计和制造工艺各种要点。作为一种具有我国自主知识产权的高新技术产品已经用于冶金、钢铁、化工等多个行业,实践证明产品性能优良可以有效地抑制谐波,具有显著的节能降耗效果。     

并联型有源电力滤波器的MATLAB仿真研究

本文介绍了并联型有源滤波器的基本原理和控制策略,提出了一种双桥路有源滤波器的拓扑结构以及相应的控制方案,并建立了基于此方案的有源滤波器系统的MATIAB／Simuilink仿真模型,通过仿真试验得出此方案的可行性分析。     

基于PSCAD/EMTDC的混合电力有源滤波器建模与仿真分析

有源滤波器是提高电能质量有效的工具之一,介绍了混合电力有源滤波器的结构和工作原理。介绍了瞬时无功功率的谐波电流检测算法,并对滞环电流跟踪控制法、三角载波调制法、无差拍控制方式进行了分析。应用PSCAD/EMTDC搭建了混合电力有源滤波器的仿真模型并进行了仿真实验,结果显示搭建的混合电力有源滤波器的仿真模型有很好的滤波效果。     

并联型有源电力滤波器的Matlab仿真研究

有源电力滤波器用于动态谐波抑制和无功补偿,可以有效地改善电网质量,其主要由谐波电流检测和谐波补偿两部分组成。详细分析了并联型有源电力滤波器的结构及工作原理,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测方法和三角载波电流跟踪控制方法,利用Matlab软件的Simulink模块对有源滤波器进行了系统建模,并进行了仿真研究。仿真结果表明,仿真模型能够实时检测系统中所含谐波电流,并进行补偿,可以很好地起到动态抑制电网谐波的效果。     

基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法研究

介绍了瞬时无功功率理论的原理及其在电力有源滤波器谐波检测中的应用。利用Matlab仿真软件,对基于瞬时无功功率理论谐波检测方法进行了仿真和实验研究,并对结果进行了分析。仿真和实验结果表明:瞬时无功功率理论谐波检测方法可以准确、实时地检测出有源滤波器中的谐波电流,可为抑制谐波提供可靠的谐波电流分量。     

柴油机排气噪声有源消声系统的设计与实现

为解决柴油机排气低频噪声问题,基于噪声有源消声技术理论,选用与排气噪声相关的转速信号作为数字信号处理控制器的参考信号,以自适应陷波滤波算法为基础,采用次级通路离线自适应建模方式,设计了单通道有源噪声前馈控制系统,并在Matlab平台上进行仿真分析,最终选取迭代步长μ为0.003.在某柴油机排气管路上进行了排气噪声有源消...     

基于电容电流双反馈LCL滤波器的光伏并网控制策略研究

电力电子等设备带来的电网电感对LCL滤波器阻尼策略的影响不可忽视。为解决该问题,提出基于电容电流双反馈LCL滤波器有源阻尼控制策略。该策略在原有电容电流比例反馈控制的基础上,考虑电网电感的影响,改进了电容电流的反馈系数,在不改变LCL滤波器基本结构的前提下,可改善电网电感对LCL滤波器阻尼的影响。将该控制策略应用于光伏并网控制仿真系统中,理论分析及仿真结果都表明,所提出的控制策略可以保证系统稳定运行,对电网电感也有较好的抑制能力。