基于三维空间矢量脉冲宽度调制的三相四线制有源电力滤波器

建立了三相四线制三桥臂有源滤波器的主电路拓扑和数学模型,提出了一种新型三维空间矢量脉冲宽度调制的控制算法,结合直流侧电压控制模型对其进行闭环控制。经试验验证,获得了良好的补偿效果。     

新型三电平三相四线制有源滤波器的设计

有源滤波器（Active Power Filters,APF）作为抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置,有效改善了电网的电能质量。应用了多电平技术的APF其逆变器开关管耐压值大大降低,输出波形质量得到改善,系统的电压和功率等级也相应提高。首先对三相四线制三电平APF主电路结构进行分析,选用ip-iq法对畸变电流进行了检测。通过比例积分（Proportional Integral,PI）控制实现了直流侧电压的稳定和两个电容中点电压的平衡。在指令电流跟踪环节采用载波层叠脉宽调制（Pulse Width Modu-lation,PWM）方法,这是两电平正弦脉宽调制（Sinu-soidal Pulse Width Modulation,SPWM）技术在多电平中的直接推广应用,该控制方法非常简单且绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）开关频率固定,输出电压谐波减小,最后通过实验验证了该系统的有效性。     

三相四线制有源电力滤波器的研究

为了实现三相不平衡谐波的补偿,采用3个单相有源滤波器的星形连接组合成1个三相四线制有源滤波器.采用数字移相方法由单相电流虚拟出两相电流,进而利用瞬时无功功率理论实现了单相系统谐波电流的检测;建立了三相四线有源电力滤波器的仿真模型,研究了不同接线方式下三相四线有源滤波器的应用特点.开发了有源滤波器实验系统,结果表明三相四线有源滤波器能有效滤除系统中的不平衡谐波.     

基于单周控制的三电平三相四线制有源电力滤波器

针对电力工业三相四线制系统的零线电流、谐波、无功功率和三相不平衡问题,以及高电压、大容量有源电力滤波器APF(Active Power Filter)控制方案复杂的问题,提出一种单周控制的三电平三相四线制APF,其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等、方向相反,从而使得经该APF补偿后,电源电流只含有负载电流的基波有功分量。主电路采用三相三桥臂结构的三电平二极管箝位变换器,既无需升、降压变压器,也无需动态均压电路;控制策略采用单周控制,其兼有调制和控制的双重性,控制器结构简单,具有控制精度高、补偿效果好,滤波器工作于恒定开关频率的特点,适合推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流,从而提高输电线功率因数和传输效率。     

基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器

提出一种基于单周控制的四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器.它不需要检测三相负载电流和三相输入电压,也不需要任何乘法器,可以大大简化谐波检测电路和电流跟踪控制电路.整个控制电路仅由几个带复位的积分器、比较器、触发器以及一些线性元件组成,控制电路简单、可靠、无延迟.在对四桥臂三相四线制串联型有源电力滤波器进行分析、建模的基础上,进行了仿真研究.仿真结果表明:该有源电力滤波器能有效地实时补偿非线性负载产生的谐波、无功电流和零线电流.     

矢量模式单周控制三相三线制三电平有源电力滤波器

为克服由于开关器件容量小而导致有源电力滤波器(APF)功率受到限制的问题,提出了一种基于矢量模式单周控制的三相三线制三电平APF,APF主电路采用二极管箝位型三电平拓扑结构,控制策略采用0°～360°区间矢量模式单周控制,以减小APF开关应力和损耗,实现用低耐压开关器件提高APF功率等级。对所提出的APF等效开关模型和平均模型进行了分析,在此基础上推导出统一控制目标方程,根据此方程建立了系统仿真模型,并详细分析了系统稳定性和PI调节器设计。最后,分别对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流,提高输电线功率因数和传输效率,验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。     

单极调制单周控制三相四线制有源电力滤波器

单周控制有源电力滤波器有双极调制和单极调制两种调制方式。基于双极调制方式的单周控制有源电力滤波器补偿后的电源电流中含有直流分量。提出一种基于单极调制方式的单周控制三相四线制有源电力滤波器，推导出控制方程；根据此调制方式下开关管的动作过程，设计了控制电路中的逻辑电路；在不同电源电压情况下对系统的补偿性能进行仿真。结果表明提出的单极调制单周控制三相四线制有源电力滤波器在理想电源情况下可以产生较好的补偿效果，当电网电压发生畸变和不平衡时，仍能得到很好的补偿效果，且补偿后的电源电流中不含直流分量。     

三相四线制三电平有源电力滤波器控制方法的研究

针对三相四线制有源电力滤波器（APF）,选取空间电压矢量（SVPWM）调制法为控制策略。研究了三电平有源电力滤波器的SVPWM控制原理,并阐述了电容中点电压偏移的解决方案,在MatlabFcn模块中编写SVP-wM算法。为程序在DSP中的移植做准备。最后仿真分析表明：在三相负载平衡与不平衡的情况下均能得到满意的补偿效果,并且具有良好的动态特性,实现了三相四线制三电平有源电力滤波器的补偿控制。     

三相四线有源电力滤波器控制算法仿真研究

对三相四线有源电力滤波器控制算法进行研究,在电流检测部分针对三相四线制系统中零线的存在,首先提取出零序电流分量,然后利用三相三线制系统中基于瞬时无功功率理论的ip、iq检测法进行检测,即可实现三相四线制系统中的电流检测;在补偿电流控制部分采用新型的3D SVPWM技术。在3D SVPWM技术中,零矢量变为零轴上的正向和负向电压矢量,对逆变器的输出有影响。3D SVPWM技术合理利用两个零矢量对输出的影响,解决了三相四线制系统中的中线电流问题,实现了对不平衡电流的补偿。文中给出了仿真实验的结果,验证了该方法     

三相四线有源电力滤波器控制算法仿真研究

对三相四线有源电力滤波器控制算法进行研究,在电流检测部分针对三相四线制系统中零线的存在,首先提取出零序电流分量,然后利用三相三线制系统中基于瞬时无功功率理论的ip、iq检测法进行检测,即可实现三相四线制系统中的电流检测;在补偿电流控制部分采用新型的3D-SVPWM技术.在3D-SVPWM技术中,零矢量变为零轴上的正向和负向电压矢量,对逆变器的输出有影响.3D-SVPWM技术合理利用两个零矢量对输出的影响,解决了三相四线制系统中的中线电流问题,实现了对不平衡电流的补偿.文中给出了仿真实验的结果,验证了该方法的正确性,并且达到了较好的补偿效果,有效地提高了电能质量.     

新型单周控制三相四线制有源电力滤波器

单周控制有源电力滤波器具有检测量少、控制器结构简单以及鲁棒性强等优点。基于双极调制方式的单周控制三相四线制有源电力滤波器以峰值电流检测的控制方式和纹波电流的存在导致补偿后的电源电流中含有直流分量。文中提出一种基于单极调制方式的新型单周控制三相四线制有源电力滤波器能够有效抑制直流分量的产生,同时降低了开关损耗。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于简化三电平算法的有源电力滤波器研究

建立了三相三线制三电平有源电力滤波器（APF）的主回路拓扑和数学模型,分析了简化的三电平空间矢量控制算法和电容中点电位控制方法,对所采用的算法进行了实验验证,实验结果证明,简化的三电平空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法在有源电力滤波器中应用,可以获得良好的谐波补偿效果,而且易于数字化的硬件实现,具有良好的应用前景。     

三电平空间矢量PWM的实现

在介绍二极管箝位三电平逆变器空间矢量PWM原理的基础上,提出了一种实用的易于数字化实现的三电平逆变器空间矢量PWM算法,该算法很好地继承了两电平SVPWM算法的思想.在此基础上给出了基于DSP和CPLD的三电平SVPWM实现方案,该方案充分发挥了DSP和CPLD各自的特点.实验结果证实了所提出方法是正确可行的.     

三电平SVPWM永磁同步电机矢量控制系统的仿真研究

以中点箝位型三电平逆变器的基本拓扑结构为基础,分析了三电平空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理,提出了一种简化的扇区判断算法,并运用于三电平永磁同步电机矢量控制系统。利用MATLAB/Simulink软件对控制系统进行仿真分析,结果表明,系统具有较快的动态响应和稳定的静态性能。     

非正交三维坐标系下多电平空间矢量调制策略

脉冲宽度调制是三相四线制多电平变流器控制的难点,脉冲宽度调制策略将直接影响零序分量输出控制的优劣,传统三维空间矢量调制策略在电压零序分量控制和算法复杂度两个方面很难取得良好的平衡。提出一种非正交三维坐标系下的空间矢量调制策略。该方法通过建立一种三维非正交坐标系,将传统正交三维空间坐标系下的三角函数运算简化为简单的代数运算,在降低三维空间矢量调制算法复杂性的同时保留对于零序分量的独立控制。另外,针对多电平变流器固有中点电位不平衡问题提出一种简单的控制策略。仿真分析和实验结果验证了所提出的非正交三维坐标系下的调制策略的正确性及有效性。     

基于三维空间矢量调制的微网逆变器设计

光伏并网逆变器具有节能、环保、能源可再生等优点,因此得到了广泛应用。与传统的正弦脉宽调制(SPWM)相比,三维(3D)空间矢量调制(SVPWM)具有电压利用率高、电流谐波含量小、控制器参数简单等优点。为此,基于数字芯片TMS320F2812,研究和实现了3D SVPWM的三相四桥臂并网逆变器数字控制。9 kW并网逆变器样机的实验结果验证了控制算法的可行性和有效性。     

面向独立供电系统的四桥臂电流源变流器3D-SVPWM方法

针对传统电流源变流器的调制方法无法实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且会有较高的共模电压的问题,提出了一种三相四桥臂电流源变流器的三维空间矢量脉宽调制（3D-SVPWM）方法,并将其应用于三相四线制独立供电系统。首先,定义了三维电流空间矢量,分析了不同电流空间矢量对应的共模电压。其次,提出了判断参考矢量所在四面体的方法。然后,通过优化空间矢量顺序,提出一种低开关动作次数下有效减小共模电压的空间矢量顺序。最后,实验表明所提3D-SVPWM方法能够实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且能有效降低共模电压。     

基于abc坐标系空间矢量控制的三相四桥臂电压源型逆变器研究

将一种新的空间矢量调制方法应用于三相四桥臂逆变器,采用基于abc坐标系的空间矢量调制方法,避免了传统的αβγ坐标变换,使开关矢量的选取和占空比的计算更简单,显著降低了调制算法的复杂性.通过采样三相负载电流和直流母线电压来实时计算给定的参考电压,使得本逆变器可适应不同的负载.基于电压有效值调节稳定系统输出电压,本文详细说明了基于abc坐标系的空间矢量脉宽调制算法和参考电压的获取方法.该逆变器直流电压利用率高,并能带任意线性、不对称的时变负载,仿真和实验结果证明了该方案的可行性.     

三维空间矢量脉宽调制方法的研究

三维空间矢量脉宽调制方法是一种较新的方法,本文在二维空间矢量脉宽调制方法的基础上详细分析了三维空间矢量脉宽调制方法的原理,然后综述了两种空间矢量脉宽调制三相桥式电压型逆变器的输出特点.