基于LCL滤波的三电平有源滤波器研制 基于LCL滤波的三电平有源滤波器研制

永城煤矿部分矿井提升机系统采用直流电动机调速设备,产生谐波,污染电网。针对这一问题,本研究研制了一套基于LCL滤波的三电平有源滤波器以降低系统谐波。该装置采用二极管箝位型三电平拓扑结构,通过电容电流反馈的有源阻尼方法进行谐振抑制,并且将智能化粒子群算法应用于LCL滤波器参数设计。本研究所采用理论及方法,经仿真验证证明其正确可行,可以有效降低系统谐波。通过样机实验结果证明,所研制的有源滤波器可以有效补偿直流提升系统产生的谐波,将电网谐波含量控制在5%以内,满足国家标准。     

三电平三桥臂并联有源电力滤波器的研究

提出了一种三电平三桥臂并联有源电力滤波器(APF)的滑模控制策略。通过对两电平滑模控制工作原理和三电平中各电平的分析,总结出电平选择规律并对滑模函数进行变换。运用变换后的滑模函数实现三电平三桥臂并联型有源电力滤波器的控制。所提出的控制策略具有算法简单,响应速度快,对外界噪声干扰和参数摄动具有鲁棒性等特点,对抖动也具有较好的抑制作用。具体仿真计算结果表明,所提出的方法控制效果良好,具有较高的实用价值。     

基于LCL滤波的三电平滤波器在煤矿电网的应用

针对煤矿提升机供电网络的这一问题,文章采用一种基于LCL滤波的有源滤波器(APF)来达到降低煤矿电网谐波的目的。该滤波器主回路采用NPC型三电平拓扑结构,通过电容电流反馈的有源阻尼方法实现对LCL滤波器的稳定性控制问题。对于有源滤波器(APF)的电流跟踪控制问题,采用基于重复原理的复合控制方法,将比例控制与重复控制结合在一起,有效的解决了传统PI控制的不足,且原理简单,易于工程实现。最后通过Matlab对所设计的LCL滤波器与电流跟踪控制方法进行仿真验证,并通过实验平台对其进行了实验验证。     

三电平四桥臂有源滤波器在煤矿电网的应用

针对煤矿电网电能质量低的问题,提出一种电流谐波补偿装置,即三电平四桥臂有源滤波器,在传统两电平四桥臂空间矢量调制算法基础上,采用将复杂三电平四桥臂空间矢量控制问题简化分解成基准电平状态选择和两电平四桥臂空间矢量控制2个部分进行设计的方法。针对煤炭电网中需要对指定次数谐波电流补偿的情况,研究了基于分频控制思想的有源滤波器控制策略;并通过仿真和试验进行了验证,以五次谐波为例,经过三电平四桥臂有源滤波器进行补偿后,五次谐波含量下降约70%,证明了三电平四桥臂滤波器在矿井谐波补偿方面的可行性和优越性。     

基于SVPWM算法的三电平有源电力滤波器的电压空间矢量调制策略

针对煤矿电网谐波问题,提出利用有源滤波的方式来实现抑制谐波。研究的对象是三相三线制并联型有源滤波器,采用三电平的方式还可以提高负载容量,达到对大容量谐波源的治理要求。基于SVPWM算法的三电平电压空间矢量调制策略,将三电平转化为两电平,简化计算,并且对直流侧中点电位的波动进行分析。最后用MATLAB仿真,达到了预期的效果。     

基于三电平SVPWM简化算法的有源电力滤波器研究

介绍了电力系统的谐波问题,阐述了有源电力滤波器(APF)的基本工作原理和瞬时无功功率理论,在此基础上,建立了三电平APF的数学模型,并且结合三电平SVPWM简化算法完成了APF系统实验研究,解决了APF在煤矿高电压大功率场合下的应用问题,实验结果证明了该方案具有良好的谐波补偿效果。     

基于LCL滤波的新型矿用APF系统设计

为提高滤波性能,改善滤波器输出电流波形,设计了一种新型有源电力滤波器。通过采用基于傅立叶变换的谐波电流检测算法快速准确地检测三相谐波电流,利用LCL滤波器有效滤除高频谐波及开关纹波。在Matlab/Simulink仿真平台中构建了系统仿真模型,仿真结果表明,该系统具有良好的谐波跟踪和补偿性能,验证了该方案的可行性。     

基于LCL滤波器的高压链式STATCOM电流控制策略

LCL滤波器的应用主要集中于整流器、低压有源滤波器和新能源并网发电方面,在高压链式STATCOM的研究与应用较少。链式STATCOM中IGBT的高频PWM调制产生大量高次谐波,容易对电网造成二次谐波污染,另外链式STATCOM补偿无功电流带宽大,需要兼顾低频段增益和高频段谐波衰减的LCL滤波器配合使用,然而LCL滤波器的三阶特性增加了电流控制难度。针对反馈网侧电流内环的LCL滤波器瞬时值反馈控制难以闭环稳定的问题,利用二阶低通滤波器延时与PI环节保证系统电流内环的动态响应速度与低频段稳态精度,对系统内环电流反馈控制难以对谐波指令信号的跟踪实现无静差,采用基于内模原理的重复控制作为电流控制外环来保证系统在整个工作带宽的稳态精度。结果表明：所提的电流控制策略能很好地抑制16次谐波以下的电网谐波扰动,而且能很好地跟踪频率不超过2 kHz的指令电流。通过计算机仿真与样机实验验证了所提电流控制策略的正确性。     

基于LCL滤波的三相PWM整流器控制参数优化研究

三相PWM整流器中引入LCL滤波器,在减少谐波的同时,给系统带来谐振问题,增加不稳定因素。在双闭环PI控制的基础上,采用基于滤波电容电流反馈的有源阻尼方式以减少系统谐振,并提出1种根轨迹分析方法,对电流环PI控制器参数和滤波电容电流反馈系数进行简单直观的优化设计,使系统具有更好的稳态和动态性能。仿真结果证明了所提出的控制器参数优化方法具有有效性和实用性。     

基于LCL滤波器的中高压链式STATCOM 参数设计

目前LCL滤波器的研究主要集中于整流器、有源滤波器APF和新能源并网发电方面,在中高压链式STATCOM方面研究较少。建立基于LCL滤波器的中高压链式STATCOM的数学模型,其次研究中高压链式STATCOM的各级直流侧电容和纹波之间的变化关系,设计出容量2.8 MVar电压6 kV链式STATCOM主电路的参数值,基于LCL滤波器各参数变化与电流纹波抑制和装置效率之间的限制条件,在此基础上提出在满足电流纹波抑制效果、电压损耗和装置效率3个要求的前提下,设计出滤波效果最优的LCL滤波器的参数值。最后通过计算机仿真与实验装置验证LCL滤波器参数设计方案的正确性。     

有源电力滤波器的设计

随着电力电子装置的广泛应用,大量的谐波和无功电流注入电网,引起污染,造成电能质量问题日益严重,有源电力滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键。以三相系统中的电网电流为研究对象,介绍了有源电力滤波器的系统结构和工作原理,讨论了主要元件参数的设计和计算。     

基于DSP有源电力滤波器及其仿真研究

针对电力系统中日益严重的谐波和无功功率问题,提出了一种基于DSP的并联有源电力滤波器,给出了系统结构框图和总程序流程框图,并在MATLAB7.0软件的Smilink仿真环境下对基于瞬时无功功率理论的谐波检测模块及整个系统进行了仿真研究。     

LCL滤波器的链式STATCOM容错控制策略研究

为提高LCL滤波器的6 kV/8级联STATCOM运行可靠性,基于对装置故障准确诊断的前提下,通过调整链式STATCOM的软硬件结构来保证装置在故障情况下稳定可靠的运行能力。采用带一级冗余的硬件冗余方法结合解析冗余方法解决装置的容错控制问题,将需要进行容错控制处理的相间/相内电容电压平衡控制策略以及PWM调制策略纳入控制框架,当故障发生后通过封锁驱动脉冲和旁路机构将故障模块同主电路隔离,最终达到装置的故障诊断与容错控制的无缝结合。仿真与实验结果证明,通过容错控制策略装置具有良好的动态补偿效果,容错控制响应迅速。     

基于准比例谐振控制的有源电力滤波器

首先分析了比例谐振控制器的原理,改进了其对电网频率畸变敏感的特性,然后建立了基于准比例谐振控制器的有源电力滤波系统。利用DSP28335实现了该系统的集成控制,通过实验进行了验证,并与传统PI调节器进行了对比。该有源电力滤波器有效地降低了电网电流的畸变率(THD),提高了电能质量,并具有较高的稳定性。     

基于无功功率理论的有源电力滤波器仿真研究

通过对有源电力滤波器的研究,提出了一种基于瞬时无功功率理论的电流检测和电流滞环控制的有源电力滤波器设计方法。通过仿真验证,证明当电源电压非平衡时,不产生检测误差,可以大大降低谐波对电网造成的危害。     

基于DSP+FPGA的有源滤波器数字化实现

针对三相三线制有源滤波器实现过程中的关键问题,建立了有源电力滤波器的系统模型,利用状态反馈对系统进行解耦;设计了基于DSP+FPGA的数字化控制电路,并进行了软件编程,利用仿真和实验验证了控制方案的有效性,解决了有源电力滤波器数字化实现的一些问题。     

基于超级电容储能的有源电力滤波器的研究

重点介绍了主电路的设计方案、工作原理,并利用Matlab仿真平台,对装置进行了仿真分析。结果表明,该装置克服了传统有源电力滤波器功能单一的局限,使有源电力滤波器在进行谐波和无功补偿的同时还可以解决电压跌落、短时停电等多种电能质量问题。     

基于改进型瞬时无功功率的有源电力滤波器的研究

供电系统谐波电流电压的出现对电网是一种污染,使得电力设备的工作环境恶化,对电网进行谐波治理迫在眉睫。使用一种改进的瞬时无功功率检测谐波的方法快速检测谐波电流,使用PSCAD/EMTDC建立了一个关于对三相整流电路谐波治理的动态模型,仿真结果显示达到了良好的补偿效果。     

基于神经网络PID控制的有源电力滤波器的研究

针对有源电力滤波器非线性、时变及变参数等特点,设计出一种基于BP算法的神经网络PID控制器。该控制器将神经网络和PID控制策略相结合,兼顾传统PID控制器结构简单、容易实现等优点,以及神经网络自学习、自适应及逼近函数的能力,不断优化PID控制器的控制参数,最终能够获得一组最优的控制参数来满足当前的工况。仿真结果表明:相比于常规PID控制器,神经网络PID控制器的响应速度更快、控制精度更高,同时电网电流的谐波畸变率更小,获得了令人满意的控制效果。     

基于虚拟磁链的新型有源滤波器控制策略研究

针对电力电子器件等非线性负载使用中导致电力系统中谐波污染严重、电压波动及不平衡电压电流畸变过大问题,采用虚拟电网磁链定向原理将对矢量角的观测转化为对于磁链的观测,采用有源滤波器交流侧电压积分估算电网磁链,避免了锁相环的使用,对电网干扰有良好抑制作用。通过仿真和实验,验证了虚拟磁链定向电压前馈电流解耦控制有源滤波器及虚拟磁链直接功率控制有源滤波器具有良好的跟踪性能,实现了无锁相环控制,动态性能良好。