多同步旋转坐标系下指定次谐波电流控制

为提高有源电力滤波器(active power filter,APF)的补偿性能和动态响应,提出一种基于多同步旋转坐标的谐波电流控制策略,采用通过与某指定次正序或负序谐波角速度同步的旋转坐标变换,将该指定次谐波变为直流量,实现指定次谐波的检测和PI控制,从而实现对某指定次谐波电流的无静差补偿。完整的谐波电流控制器由多个独立不同角速度的谐波电流控制器叠加组成。建立了APF在谐波旋转坐标系下的数学模型,提出一种简单的电流耦合解耦策略。对指定次谐波电流控制器进行分析,从理论上证明了与传统的电流环控制方法相比,指定次谐波控制可提高补偿精度,并利用零极点对消方法对控制器参数进行了设计。实验结果验证了所提控制策略的优越性。     

基于复矢量电流调节器的指定次谐波电流控制方法研究

三相并联型有源电力滤波器可以补偿电力系统中非线性负载引起的谐波与无功电流,其补偿性能取决于电流调节器的控制精度与动态响应。本文采用复矢量分析法,提出一种复矢量PI调节器控制方法,该方法对系统参数变化的鲁棒性较好;针对数字控制系统的固有延时,在离散域下,采用电压指令相位延迟补偿方法,消除延时对系统稳定性的影响;通过增加虚拟电阻,提高控制器的抗干扰性能,提高谐波补偿精度。仿真结果验证了上述方法的有效性。     

基于半周期DFT及重复控制的指定次谐波补偿

提出了一种基于半周期离散傅里叶变换(DFT)及重复控制补偿谐波的控制方法。该方法首先利用半周期DFT提取出指定次谐波,并通过比例积分(PI)控制器和重复控制器串联的方式对指定次谐波进行补偿。半周期DFT的指定次谐波电流检测和重复控制算法相结合运用在有源电力滤波器(APF)中,具有检测精度高、易于实现等特点。相较传统DFT方法,该方法节省了处理器的存储空间,降低了系统的运算量。通过实验对5次和7次谐波进行了补偿,验证了该指定次谐波补偿方法的有效性。     

APF改进型指定次谐波电流补偿控制策略

有源电力滤波器(APF)是解决由非线性负载造成谐波污染的有效手段之一。基于多同步旋转坐标系的谐波提取策略,兼顾动态和稳态响应,提出一种改进型指定次谐波电流补偿控制策略。该控制策略通过对各次谐波电流进行比例积分(PI)闭环控制,以达到较好的稳态补偿效果;通过无差拍控制解决系统补偿的动态响应问题,实现了指定次谐波电流的补偿,同时保证了系统的动态性能和稳态精度。实验结果验证了所提改进型谐波电流补偿控制策略的有效性。     

有源电力滤波器任意指定次谐波电流检测和控制策略

基于瞬时无功功率理论,提出了一种利用d-q坐标变换对系统中任意指定次谐波进行精确检测的方法。该方法应用于三相电路中,不受电压和负荷电流不对称情况的影响而得出任意次谐波电流补偿指令。进一步利用基于电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)理论的APF补偿电流控制策略验证该检测方法的正确性。在数字信号处理器(DSP)上低通滤波器予以实现,分析了DSP的延时影响并给出了解决方法。理论分析、仿真结果表明所提出的计算和控制方法的有效性,从而为DSP控制有源滤波器的实际应用提供了一定的借鉴意义。     

指定次谐波补偿并联型有源滤波器电流重构限流策略

针对有源滤波器指定次谐波补偿时负载谐波电流突增导致有源滤波器过流的现象,在并联型有源滤波器传统比例限流的基础上,提出了一种谐波电流重构的限流策略。本策略首先利用滑窗迭代FFT的方法,求出指定次谐波电流的幅值与相位,然后通过指定次谐波电流的叠加重构出被补偿的谐波电流,重构电流与比例系数之积作为新的参考电流参与并联型有源滤波器的控制。此方法可充分利用并联型有源滤波器的补偿能力,实现并联型有源滤波器的准确限流,并能使并联型有源滤波器在超出其补偿容量的系统中安全运行。仿真和试验结果验证了本方法的正确性与有效性。     

改进型快速重复控制在谐波电流源中的应用

重复控制(RC)策略与传统控制策略相比,能显著提高被控对象跟踪精度,并有效抑制外部干扰,被广泛应用于精密控制、新能源发电和电能质量控制等领域.然而,RC内模固有延时结构决定了其动态响应特性将逊色于传统控制策略.此处提出一种改进型快速RC策略,利用6k±1次RC内模,可有效减少控制延时并提高跟踪速度,提出一套基于该结构参...     

基于新型复合重复控制的SVG谐波电流补偿

静止无功发生器(SVG)自动补偿模式中,对于负载谐波电流的传统重复控制方案是:基波正负序d,q轴电流、谐波d,q轴电流合并在同一环路中施加复合重复控制,但输入信号带宽过大、控制参数耦合度太强,且对小于50 Hz的低频谐波无法有效补偿。针对上述问题,提出一种新型重复控制方案。基波与谐波环路分离独立控制,解除基波与谐波控制器的强耦合关系,增强控制参数的鲁棒性。引入变结构控制器与重复控制器相复合,利用变结构控制的多带宽增益补偿低频谐波,并提高系统暂态响应速度。实验系统测试表明,新方案较传统方案对低频谐波具有更好的补偿性,控制系统鲁棒性更强。     

抑制零序三次谐波电流方法研究

低压配电系统中非线性用电设备所产生的零序三次谐波会在中性线上叠加,使电流增大,可能对系统产生危害.该文对各种三次谐波抑制方式,特别是曲折接线变压器方式进行分析和仿真研究,给出这几种滤波方式的滤波效果,并给出曲折变压器的选取原则和基本参数的确定方法.对该方式抑制三次谐波的效果与变压器短路阻抗变化、三相电压不平衡及谐波不平衡之间的关系进行分析,得到当变压器短路阻抗增大,三相电压不平衡度及零序三次谐波不平衡过大时,此方式抑制谐波的效果变差的结果.指出应用曲折接线变压器抑制零序谐波的若干适用场合.     

基于FIR滤波器及分数阶重复控制的变频空调压缩机电流谐波抑制方法

变频空调压缩机在低频运行时存在着较大的电流谐波。当采用普通重复控制器时,由于采样频率与电流谐波基频的比值不一定为整数,使得重复控制器内模与电流谐波基频存在偏差,导致普通重复控制器电流谐波抑制能力下降。针对该问题,采用基于固定采样频率的分数阶重复控制策略。首先,采用Lagrange插值定理去逼近分数延时环节;其次,采用FIR滤波器替代低通滤波器减小相位引起的误差;最后,针对分数阶重复控制器的相位滞后特性,分别进行低、中、高频段相位补偿。试验结果表明,提出的控制策略能够有效地抑制变频空调压缩机低频运行时的电流谐波。     

基于DSOGI-PLL的指定次谐波检测研究

针对三相电压不平衡、谐波或畸变条件下,传统锁相环不能获取准确的基波正序电压相位,提出了一种基于双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)方法.该方法通过构造二阶广义积分器(SOGI)的90°移相系统来实现正负序分离,从而达到准确获取相位的目的.经理论分析,然后通过Simulink仿真且与传统锁相环对比的方法从而验证该锁相环方法的准确性和有效性.并将此锁相环应用于指定次谐波检测,通过多组不同旋转频率的同步d-q变换及相应反变换将指定次谐波快速准确的分离出来.     

基于无源控制的并网逆变器特定次谐波电流抑制方法

分布式新能源发电多并接于较弱的配电网,该地区电网电压谐波含量大。受电网电压谐波与开关特性的影响,并网逆变器的电流容易发生畸变现象,影响系统稳定性。为此,文中针对三相并网逆变器提出一种基于无源控制的特定次谐波电流抑制方法。首先建立三相并网逆变器的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange, EL)数学模型,并设计电流环无源控制器;然后结合多重参考系(multiple reference frame, MRF)方法引入误差电压补偿环路,对谐波电流进行独立控制;最后搭建系统仿真模型,并与传统比例积分(proportional integral, PI)控制和无源控制进行对比仿真研究。仿真结果表明,所提控制方法在具有无源控制优点的同时能够有效抑制三相并网逆变器的谐波电流,提高并网电流的电能质量,降低滤波器的设计要求,提高并网逆变器的弱电网适应能力。     

基于重复控制和滑模控制的APF电流控制方法

针对传统PI控制无法实现无静差跟踪控制和难以保证在负载突变或参考电压跳变时对直流侧电压进行快速精准控制,提出了一种基于重复控制和滑模变结构控制的APF电流控制方法。该方法在传统PI控制的基础上,融合了滑模变结构控制和重复控制的优点,将重复控制引入电流内环控制中,对APF输出电流进行快速跟踪控制,将滑模变结构控制引入电压外环控制中,对直流侧电压进行快速精准控制。仿真及实验结果证明了提出的电流控制方法相比于传统PI控制方法具有更高的谐波补偿精度及更快的动态响应速度。     

基于奇次谐波重复控制的PWM逆变器的研究

针对PWM逆变器的重复控制器存在的控制实时性差,动态响应速度慢等问题,分析了一般重复控制器控制的PWM逆变器的谐波和误差,推导了奇次谐波重复控制算法,设计了一种PWM逆变器的奇次谐波重复控制器,在不同负载情况下对控制特性进行了仿真分析。仿真结果表明,奇次谐波重复控制器可以将奇次谐波抑制在0.5%以下,取得了较好的抑制效果。在突加负载情况下,THD达到稳定的时间和内存的占用只需原来的一半。     

背景谐波电压环境下的负载谐波电流检测方法

针对现有谐波电流检测方法未考虑公共连接点处谐波电流的耦合现象而导致谐波治理效果不理想的问题,提出了一种有效解决该问题的负载谐波电流检测方法。在分析现有检测方法不足的基础上,借鉴德国DIN40110-2标准分解电流的思想,以谐波电压为基准,依据等效前后负载消耗有功功率不变的原则,定义了谐波等效电导、集总谐波电压和集总谐波有功功率。利用希尔伯特变换对谐波电压进行移相。进而定义了集总谐波无功功率和谐波等效电纳,分解出由背景谐波电压产生的谐波电流。据此,可检测出负载谐波电流,实现背景谐波电压环境下对负载谐波电流的补偿。仿真分析及实测数据验证结果表明：采用所提方法对检测到的谐波电流进行补偿,可有效提高公共连接点的谐波治理效果。     

基于改进型重复控制器的永磁同步电机电流谐波抑制方法研究

重复控制技术由于具有极低的总谐波失真,在谐波抑制领域得到了广泛的应用。然而在电机控制系统中,系统采样频率与电流谐波频率的比值不为整数时,将导致重复控制器的谐振频率偏离电机电流实际的谐波频率,从而造成传统重复控制器的电流谐波抑制能力显著降低。该文提出一种基于拉格朗日插值法的改进型重复控制器,采用基于拉格朗日插值法的分数阶延时环节,对频率比值小数部分构成的延时环节进行逼近,从而使重复控制器的谐振频率和电机电流实际谐波频率相吻合;为进一步减小电流谐波的跟踪误差,将低通滤波器移出传统重复控制内模,并通过加入相位补偿器保证了系统的稳定性。仿真与实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于电流观测器的三相变流器重复控制方法

提出一种基于电流观测器的三相变流器重复控制方法,采用简单的电流观测器模型,通过对每个控制周期中输出电流增量的状态反馈,可有效消除数字延时的影响,并自动补偿由于电压预测偏差、死区时间和模型参数偏差等造成的波形畸变和相位偏移,真正实现在每个控制周期的结束时刻使实际电流跟踪到其给定值,在计算量增加不大的条件下,保持传统无差拍控制快速响应的特点,并对数字延时以及模型参数具有很好的鲁棒性。     

基于改进重复控制的不间断电源谐波抑制方法

针对传统重复控制相位超前补偿不当导致控制系统抑制不间断电源输出电压谐波效果不佳的问题,提出了一种基于组合相位超前补偿的精确补偿重复控制系统相位滞后的新方法。首先,对不间断供电电源中单相PWM逆变器进行了建模,并给出直接重复控制系统及其稳定条件;然后,设计了基于组合相位超前补偿方法、重复控制器的低通滤波器和内模滤波器;最后,通过实验验证了所提出的改进重复控制能够降低输出电压谐波,提高应急电源中逆变器输出电压波形质量。     

基于谐波电流前馈的虚拟同步机控制方法

此处提出一种基于谐波电流前馈的负荷侧虚拟同步机(VSM)电流谐波抑制方法.首先研究了电压控制型VSM的数学模型和控制方法,随后针对电压控制型VSM对电流进行间接控制导致网侧电流质量较差的缺点,提出了一种提取三相电流谐波信息前馈至调制波改善电流质量的方法.通过二阶广义积分器(SOGI)算法提取谐波电流,将提取的谐波电流通...