滑模控制在APF直流侧电压控制中的应用研究

在并联型有源电力滤波器(APF)中,直流侧电压的稳定对APF的性能起着非常重要的作用。针对并联型APF直流侧电压传统控制方法的不足,将改进的趋近率滑模控制运用于三电平并联型APF的直流侧电压的控制中。仿真和实验结果表明,该滑模控制器有效地提高了直流侧电压控制的鲁棒性,对三电平并联型APF直流侧电压控制技术实用化具有很高的价值。     

滑模PI控制在APF直流侧电压控制中的应用

直流侧电压的控制性能会直接影响并联有源电力滤波器(APF)的补偿特性,对直流侧的电压控制成为研究APF的关键技术之一。采用传统比例积分(PI)控制系统难以保证并联APF在负载突变和参考电压跳变时对直流侧电压快速精准控制,针对上述问题,提出了电压外环滑模PI复合控制算法。通过对直流侧电压在PI控制算法和滑模PI复合控制方法下的仿真和实验对比分析,结果表明,滑模PI复合控制器提高了直流侧电压的稳态性能和响应速度,同时有效减小电压波动,基于该控制算法的并联APF控制系统具有良好的鲁棒性能和动态性能。     

有源电力滤波器的高阶微分反馈控制

针对并联型有源电力滤波器(APF)的直流侧电压波动对谐波电流补偿影响的问题,研究利用高阶微分器(HOD)构成高阶微分反馈控制器(HODFC)替代传统PI控制器,对并联型APF直流侧电压进行控制。通过HOD可以高品质地提取输入信号和输出信号以及其一阶微分和二阶微分,结合一定的控制律实现对APF的HODFC控制。仿真结果表明该控制策略具有可行性,与传统PI控制比较,具有良好的静态和动态性能,可使并联型APF直流侧电压在不到1/2个电源周期中就达到稳定,同时电流畸变率从24.49%降到2.31%,能显著改善电网质量。     

有源电力滤波器直流侧电压的复合控制

直流侧电容电压的控制是有源电力滤波器(APF)的关键技术之一。APF的补偿性能和功率损耗都与其直流侧电容电压有一定的关系。根据直流侧电容电压波动和补偿性能、功率损耗及电网电压之间的关系,采用下垂控制器调节直流侧电容电压参考值。考虑到电网电压波动和负载突变等情况,提出了一种鲁棒性好、稳态精度高的改进型滑模比例积分(PI)控制。仿真和实验结果表明:使用下垂控制器实时调节直流侧电容电压能够有效地提高补偿性能;使用改进的滑模PI控制能够提高滑模PI调节的稳态精度和对负载突变的响应速度。     

有源电力滤波器直流侧电压控制的研究

以三相三线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF直流侧电压影响APF补偿性能问题,提出下垂调节器与反推自适应控制相结合的控制策略。首先建立了并联型APF的数学模型,然后设计下垂调节器与反推自适应控制器,最后对其进行了仿真和实验研究。对比传统PI控制结果表明,采用下垂调节器与反推自适应控制相结合的方法具有良好的动态性能,易于实现,并且提高了直流侧电压控制的稳定性。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压优化控制

直流侧电压的控制是并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的关键技术之一.直流侧电压的大小将影响到APF的功率损耗和补偿性能.而在复杂的工业应用场合,各种负载的波动将会造成APF公共耦合点的电网电压的波动,进而影响到APF的补偿性能.以三相三线并联型有源电力滤波器为例,分析APF的功率损耗和直流侧电压之间的关系以及补偿性能和直流侧电压、电网电压之间的关系,并提出一种采用下垂调节器来控制直流侧电压指令值的控制策略.当电网电压升高时,提高直流侧电压,从而提高APF的补偿性能;当电网电压降低时,降低直流侧电压,在保证APF的补偿性能的基础上降低功率损耗.仿真和实验结果验证了理论分析,采用下垂调节器能够实现APF功率损耗和补偿性能的综合优化.     

并联型电力有源滤波器的启动特性研究

阐述了并联型电力有源滤波器(SAPF)启动时变流器直流侧电压、电流过冲的问题及其危害,并提出了采用PI控制器控制变流器直流侧电压软启动的解决方案,最大限度地降低装置启动瞬间的冲击电压、电流.文章给出了相应的理论分析和仿真结果,并根据仿真结果进行了试验.试验证明采取该方法能有效地降低APF装置启动时变流器直流侧的电压、电流冲击,确保了APF装置在系统中长期安全运行的可靠性.     

基于TS型模糊神经网络控制器的有源电力滤波器直流侧电压控制的研究

针对三相并联型有源电力滤波器（APF）直流侧电容电压控制问题,考虑TS型模糊推理易于和比例积分微分（PID）控制方法相结合的特点,提出了基于TS型模糊推理的模糊神经网络控制器（FNNC）方法,并将其用于APF直流侧的电压控制。确定了基于TS-FNNC的三相APF指令电流运算结构,研究了相应的控制策略,对TS-FNNC的连接权值和第二层节点的隶属函数调整分别采用最小二乘法和BP算法,使其具有较快的响应速度。仿真试验验证了该控制策略的有效性。     

基于分数阶PI~λ控制器的有源电力滤波器直流侧电压控制

直流侧电压的稳定控制是保证有源电力滤波器(APF)性能的关键。文中基于APF直接功率控制系统,给出直流侧电压功率控制模型,提出采用分数阶比例—积分(FO-PIλ)控制器进行直流侧电压稳定控制,采用频域方法设计FO-PIλ控制器,并用来调节直流侧电压的大小和波动,以减少对APF的功率损耗和补偿性能的影响。仿真分析表明:基于FO-PIλ控制器的APF直流侧电压控制具有良好的动态性能和更强的鲁棒性;在负载扰动和电压闪变的情况下直流侧电压仍然稳定,能够快速精确地稳定在给定值;新的控制方案优于传统使用比例—积分(PI)控制的方案。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压的相关问题探讨

讨论了并联型有源电力滤波器直流侧电压的计算和直流侧电容容量的选择问题 ,提出了APF投入电网的方法并将模糊理论运用于直流侧的电压控制 ,并在实际装置上进行了验证。     

基于分数阶PI λ 控制器的有源电力滤波器直流侧电压控制

直流侧电压的稳定控制是保证有源电力滤波器(APF)性能的关键.文中基于APF直接功率控制系统,给出直流侧电压功率控制模型,提出采用分数阶比例-积分(FO-PIλ)控制器进行直流侧电压稳定控制,采用频域方法设计FO-PIλ控制器,并用来调节直流侧电压的大小和波动,以减少对APF的功率损耗和补偿性能的影响.仿真分析表明:基于FO-PIλ控制器的APF直流侧电压控制具有良好的动态性能和更强的鲁棒性;在负载扰动和电压闪变的情况下直流侧电压仍然稳定,能够快速精确地稳定在给定值;新的控制方案优于传统使用比例积分(PI)控制的方案.     

并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究

有源电力滤波器(active power filter,APF)是一种动态抑制谐波和无功的电力电子装置,以并联型有源电力滤波器为研究对象,从APF补偿电流的控制和直流侧电容电压角度出发,分析了电源电流控制方式,实现补偿电流的检测及双闭环反馈控制,提高系统的补偿精确度和动态响应性能。另外,直流侧电压的指令值都是根据电网电压的工作范围、APF的直流侧电容、额定输出电流、PWM逆变器输出侧电感、电流电压调节器以及调制策略等参数设计的,在考虑直流侧电压与APF功率损耗和补偿性能关系的基础上,提出了采用下垂调节器设计逆变器直流侧电压的控制参考值,使其兼顾APF的功率损耗及补偿性能综合平衡的优点。仿真结果验证了该APF控制系统的正确性和有效性。     

一种增强型有源电力滤波器直接功率控制方法

针对无谐波检测有源电力滤波器(APF)直流侧电压对负载有功分量随动性强,补偿效果易受负载突变影响这一问题,提出一种具有鲁棒性的双重滑模比例积分(DSM-PI)电压控制器,该控制器能根据直流侧电压误差分布函数在PI控制器和滑模比例积分(SM-PI)控制器间进行快速转换,从而有效对直流侧电压进行控制。同时对传统虚拟磁链观测器进行改进,运用双低通滤波器(LPF)法进行虚拟磁链定向,实现消除积分初值和零漂的目的。实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

APF直流侧电容电压的下垂模糊自适应PI控制

以单相并联有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对直流侧电容电压影响APF补偿性能的问题,提出了将下垂控制和模糊自适应比例积分(PI)控制相结合的下垂模糊自适应PI控制方法。首先,分析模糊自适应PI控制的工作原理;再针对传统直流侧电容电压控制存在补偿开关器件损耗与补偿性能的不足,提出采用下垂控制器获得直流侧电容电压控制的参考值,并对下垂控制与模糊自适应PI控制相结合的控制方法进行了理论分析;最后,对提出的方法进行了Matlab/Simulink仿真和实验验证。结果表明:相对于模糊自适应PI控制方法,提出的控制方法响应速度更快、超调量更小,且提高了直流侧电容电压控制的稳定性及APF的补偿性能。     

并联型APF直流侧电压的滑模PI控制策略研究

并联有源滤波器(shunt active power filter, SAPF)在主动配电网系统中应用日益广泛,提升SAPF的补偿性能成为众多学者关注和研究的热点。对直流侧电压精准稳定控制是保证SAPF补偿性能的关键。采用传统PI控制系统在非线性负载突变和电压跳变时无法对直流侧电压进行快速稳定控制,为改善直流侧电压的控制性能,提出电压外环滑模变结构PI复合控制器。仿真与实验结果表明:滑模PI复合控制器提高了直流电压控制的稳态精度和响应速度,降低了直流电压波动对SAPF补偿性能的影响。     

并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制

控制有源电力滤波器(APF)直流侧电压为适当值是保证其具有良好补偿性能的一个重要因素,以并联型有源电力滤波器交流和直流侧瞬时功率平衡为基础,对并联型有源电力滤波器直流电容平均电压与脉动电压的变化规律进行研究,分析了它们对并联型有源电力滤波器性能的影响。为了克服这种影响,提出了在补偿电流中注入基波有功电流和增大直流侧电容量控制直流电压稳定的一种方法。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

三相APF直流侧电压滑模自抗扰控制方法

有源电力滤波器(APF)是一种有效地补偿谐波的电力电子装置,而直流侧电压控制是其重要技术之一.APF直流侧电压自抗扰控制方法需要整定的参数过多,且响应速度较低.针对此缺点,将该方法的跟踪微分器与扩张状态观测器分别进行线性化处理,并将滑模控制切换函数的设计方法引入非线性状态误差反馈控制率,从而提出了一种APF直流侧电压滑...     

四桥臂有源电力滤波器直流侧电压控制研究

四桥臂有源电力滤波器(APF)可以解决三相四线制系统谐波和不平衡问题,主电路参数及直流侧电压控制直接影响APF的补偿性能。本文基于四桥臂APF数学模型,给出了直流电压参数的选取依据;分析了三相四线制APF交直流侧能量交换的特点,基于此确定了四桥臂APF的直流侧电压控制方案;建立了直流侧电压控制环数学模型,并对控制器进行了设计。通过仿真和实验验证了直流侧电压选取的合理性以及控制方案的可行性。     

并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制

控制有源电力滤波器(APF)直流侧电压为适当值是保证其具有良好补偿性能的一个重要因素,以并联型有源电力滤波器交流和直流侧瞬时功率平衡为基础,对并联型有源电力滤波器直流电容平均电压与脉动电压的变化规律进行研究,分析了它们对并联型有源电力滤波器性能的影响。为了克服这种影响,提出了在补偿电流中注入基波有功电流和增大直流侧电容量控制直流电压稳定的一种方法。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

单相并联有源电力滤波器直流侧电压控制的研究*

以单相并联有源电力滤波器(SAPF)为研究对象,针对直流侧电压影响在传统PI控制方面存在的超调量静差较大,影响APF补偿性能问题,提出了模糊自适应PI控制策略.在传统PI控制和模糊控制理论基础上,设计了一种模糊自适应PI控制器.仿真结果表明,该控制策略较传统PI控制策略响应速度更快、超调量更小,而且提高了直流侧电压的稳定性及APF的补偿性能.