改进差拍控制算法在有源滤波器中的应用

为克服有源滤波器的无差拍控制法因算法复杂导致计算延时而影响补偿效果的缺点,优化了有源滤波器的预测控制目标函数,提出了一种改进差拍控制算法并仿真验证了其可行性。用该算法控制三相有源滤波器时,每个控制周期内只需12次加法和5次乘法运算,计算复杂度明显降低。仿真结果表明,改进算法的控制精度与传统算法十分接近;与定时比较控制法相比,改进算法可减少部分硬件环节,提高了数字化程度。将主要结论与谐波检测预报相结合可实现对无差拍控制法的简化。     

有源电力滤波器的电流控制新方法

基于最优电压空间矢量原理,提出了适用于并联型有源电力滤波器的双滞环电流控制新方法,达到了减少高次谐波分量、加快响应速度的目的。利用具有较大带宽的迟滞比较器采用“尝试-错误-校正-保持”的方法确定了参考电压空间矢量区域,通过引入电压空间矢量提高了直流侧电压利用率,降低了开关频率,改善了有源滤波器性能。仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。     

差拍控制在有源电力滤波器中的应用

有源滤波器因可以实现谐波、无功、不平衡分量补偿等多种功能 ,所以已成为谐波抑制的主要技术。而且随着脉宽调制技术和微机技术的不断发展 ,使得基于微机的数字脉宽调制方法在有源滤波器中的应用成为可能。无差拍控制就是其中一种在预测控制基础上发展起来的全数字化脉宽调制方法。该方法的优点是能够预测谐波电流的变化趋势并跟踪补偿 ,缺点是控制算法复杂 ,对预测模型依赖性较大 ,使其在具体实现过程中存在困难。针对这一不足 ,提出了一种改进的、易于实现的差拍控制方法 ,并结合定脉宽调制技术 ,以单相并联型有源滤波器为对象进行     

差拍控制在有源电力滤波器中的应用

有源滤波器因可以实现谐波、无功、不平衡分量补偿等多种功能,所以已成为谐波抑制的主要技术.而且随着脉宽调制技术和微机技术的不断发展,使得基于微机的数字脉宽调制方法在有源滤波器中的应用成为可能.无差拍控制就是其中一种在预测控制基础上发展起来的全数字化脉宽调制方法.该方法的优点是能够预测谐波电流的变化趋势并跟踪补偿,缺点是控制算法复杂,对预测模型依赖性较大,使其在具体实现过程中存在困难.针对这一不足,提出了一种改进的、易于实现的差拍控制方法,并结合定脉宽调制技术,以单相并联型有源滤波器为对象进行仿真,仿真结果表明它具有和无差拍控制法相同的谐波补偿效果.     

采用空间矢量检测谐波电流的有源电力滤波器仿真研究

利用空间矢量概念提出了谐波电流开环检测和闭环检测两种方法.在开环检测方法中,在复平面上利用低通滤波器和积分移相环节提取基波正序空间矢量,通过相移补偿环节对低通滤波器的相移进行补偿,从而准确检测出三相基波正序电流和谐波电流.还针对开环检测法无法补偿电路参数引起误差这一缺点,提出基于空间矢量的自适应闭环检测方法,利用自适应算法不断修正滤波器的参数使其工作于最佳状态,从而提高了电流的检测精度.仿真结果验证了这两种方法的有效性.     

基于系统电流检测的并联有源电力滤波器新型数字控制方法

提出了一种基于系统电流检测的并联有源电力滤波器数字控制方法,应用于以PWM(Pulse Width Modulation)电压源型变流器为主电路结构的并联有源电力滤波器中,对三相三线制系统中非线性负载的谐波和无功电流有理想的补偿效果.该控制方法只需检测系统电流和直流侧电压,无需参考电流,与传统控制方法相比具有检测量少、计算简单等优点.文章给出了理论分析和仿真结果,并以ADMC326(DSP)为控制核心设计了一套三相并联有源滤波器实验装置.仿真和实验结果证明了所提出控制方法的可行性和有效性.     

注入式混合型有源电力滤波器的控制算法

有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果,在很大程度上还依赖于电流跟踪控制算法的优劣。该文以一种新型注入式混合有源滤波器为例,结合传统滞环控制算法响应速度快和比例谐振积分控制算法无稳态误差的优点,提出采用复合型控制作为该混合有源滤波器的电流跟踪控制算法。通过相关的仿真、实验结果,从跟踪速度、控制精度、开关谐波含量和开关器件损耗4个方面,将复合型控制算法与传统滞环控制算法及单一的比例谐振积分控制算法进行比较研究。相关分析方法和所得结论可为其他类型的混合有源滤波器的电流跟踪控制算法研究提供借鉴。     

基于多目标进化算法的PMU的优化配置

研究了配置相量测量单元(PMU)后电力系统可观测性的判断方法,以保证电力系统完全可观测为约束条件,以配置PMU数目最小和保证测量量具有最大量测冗余度为目标,建立了PMU最优配置问题的数学模型。这是一个多目标优化问题,需要寻求一组Pareto最优解,应用多目标进化算法求解该问题可以得到多种满足条件的PMU配置可行方案。最后,以IEEE39节点系统为例验证了该方法的合理性。     

电力有源滤波器的相间平衡补偿控制算法

提出了一种应用于三相三线制系统中的新型电力有源滤波器设计方法.基于直流电压反馈和滞环电流控制算法,对三相系统电流进行直接比较控制,避免了检测谐波和无功电流分量的繁琐过程.在负荷三相不平衡、电源侧不平衡或畸变的情况下仍可保持系统电流三相平衡,且动态变化过程中系统电流无畸变,可保证系统电流波形的平滑过渡.数值仿真结果证明,使用该算法设计的电力有源滤波器能有效补偿谐波和无功电流,抑制负载不对称,对系统补偿时能够具有良好的动态跟踪性,稳定性能好.     

基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器非线性控制方法

针对有源电力滤波器电流谐波分量检测复杂、非线性负载变化时电源电流畸变的问题,提出基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器(SHAPF)非线性控制方法。在建立SHAPF仿射非线性模型的基础上,设计电压-电流双闭环控制回路。从稳定性角度出发,针对内环电流环提出基于Lyapunov函数的非线性控制策略,实现无功补偿电流的解耦控制,快速跟踪谐波参考电流,并以增强系统抗干扰性能为优化目标,求取控制器最优增益,确保线路参数发生摄动或负载需求发生阶跃变化时,系统仍能稳定运行。外环电压环采用滑模非线性控制方法,保持电容电压平稳,实现负载突变时的动态调节。应用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,并基于d SPACE实验平台验证所提出控制策略的可行性和有效性。仿真和实验结果表明:基于Lyapunov函数的非线性控制方法具有简单易行、稳定性高、鲁棒性强的特点。     

有源电力滤波器的控制策略综述

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,引起电网污染,造成电能质量问题日益严重.有源电力滤波器(active power filter,APF)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.介绍了几种适合于有源电力滤波器的谐波电流检测方法和补偿电流控制策略的基本原理,进行了对比分析,并指出了它们各自的优缺点.控制策略的不断发展可使有源滤波器获得更好的性能和更广泛的应用.     

单周控制技术在有源电力滤波器中的应用

单周控制法具有结构简单、控制精度高、响应速度快等优点,故文中对基于单周控制原理的单相、三相三线制和三相四线制有源电力滤波波器的工作原理、控制方法及特点进行了介绍。     

有源电力滤波器控制策略综述

针对有源电力滤波器 (APF)的控制 ,简要介绍空间矢量最优控制、滞环电流控制、单周控制、变结构控制、无差拍控制、单位功率因数控制和组合变流器相移SPWM技术等几种目前较新颖、应用较广的控制策略 ,并进行对比分析 ,指出它们各自的优缺点及应用范围。     

Control of Hybrid Active Power Filter Based on Switching Function Coefficients

A pulse width modulation (PWM)-based control method for a three-level, four-wire neutral point clamped (NPC) inverter employed in a hybrid active power filter (HAPF) is proposed in this paper. The control method is based on switching function coefficients (SFCs) for harmonic compensation. An interior loop is also proposed for control and balancing of the DC-link voltages. In the proposed control system, one carrier signal is employed in the PWM unit in order to simplify its hardware as compared with traditional PWMs. Based on Fourier decomposition technique, mathematical analysis of the proposed control method is also presented. To decrease the NPC inverter rated power, passive power filters (PPFs) are designed to eliminate fifth and seventh order harmonic currents and to compensate source reactive currents. The proposed control system is implemented by a digital signal processing (DSP) in a laboratory prototype. The experimental results confirmed the validity of the proposed control method in compensation of harmonic currents under non-linear conditions     

基于电流预测控制的有源电力滤波器仿真研究

建立了并联有源滤波器的数学模型,引入电流预测控制方法,间接控制功率电路输出电流。提出了运用SISOTool辅助设计直流侧电容电压PI控制器,给出了设计的最终参数。通过Matlab的SimuLink仿真,证明预测控制的有效性及直流侧电压控制参数设定的合理性。     

基于DSP的有源电力滤波器数字控制系统

介绍了一种滞环跟踪型并联有源电力滤波器中以DSP(数字信号处理器 )TMS32 0F2 4 0 7A为核心的数字控制电路 ,它能完成谐波提取、指令电流产生、直流侧电压控制、系统保护等功能 ,采用双采样频率的方法 ,可解决 16字长DSP计算能力有限与高速、实时地提取谐波之间的矛盾 ,实现有源电力滤波器的全数字控制。     

三相并联有源滤波器的控制策略研究

主要研究了并联有源滤波器的3种控制策略：基于瞬时无功理论的控制策略（IPT）;单位功率因数控制策略（UPF）：同步功率传输控制策略（SPF）。分析了3种控制策略的基本思想,用仿真手段比较了3种控制策略在稳态时谐波抑制性能,在负载电流变化时的暂态性能,及在电网非理想情况下的补偿性能,仿真结果表明：在谐波抑制方面,UPF策略优于其他2种策略;在暂态性能方面,UPF策略则略逊于其他2种策略。在这3种控制策略中,UPF策略是最容易实现的。     

单周控制三电平单相有源电力滤波器的仿真研究

提出一种单周控制的三电平单相有源电力滤波器.它提高了系统承受的电压和功率等级,减小了功率器件承受的电压应力,控制器结构简单,具有控制精度高,补偿效果好的特点.适合于大功率高电压场合,易于推广到工业应用.在建立数学模型器基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其具有很好的动静态补偿性能,能有效地补偿系统谐波,提高输电线功率因数和传输效率.