复合控制单相直流侧串联型有源电力滤波器

单相直流侧串联型有源电力滤波器由分别工作在高、低频率的全控型功率器件以及二极管构成的混合全桥逆变器组成,串联在整流桥的直流输出端和直流负载之间,只需处理部分功率,可实现降压的功能,是一种新型的单相整流桥谐波治理方案。将平均电流控制应用于直流侧串联型有源电力滤波器的控制将有助于其实现数字控制。文中首先分析了直接应用平均电流控制时控制效果差的原因:由于在低频开关的切换点前后,高频开关的占空比需要实现0、1的跳变,而当采用单一的调制方式时,调制信号不能产生与占空比相对应的波形变化,引起了输入电流的波形畸变。文中提出了一种在不同的工作区间分别采用前沿调制和后沿调制相结合的复合控制策略,避免了对调制信号的突变要求,但可实现占空比的跳变,成功地将平均电流控制应用于单相直流侧串联型有源电力滤波器的控制,可大幅提高输入电流波形质量。实验结果对文中的分析结论和提出的复合控制方式的正确性进行了验证。     

有源电力滤波器最小直流侧电压设计

分析了三相4线制并联型有源电力滤波器的原理,并建立系统的单相模型。在此基础上,通过数学推导得出APF正常运行所需的直流侧最小电压值。对比传统依靠经验确定的直流侧电压值,运用所提出的最小电压值设计,可以在保证系统正常运行和补偿效果的前提下,使直流侧电压维持在所需的最小值,系统因直流侧电压产生的电能消耗及开关损耗将得到有效减小。通过APF样机实验,结果证明APF直流侧最小电压值推导的正确性和优越性,并讨论了直流侧电压对APF补偿效果的影响。     

有源电力滤波器直流侧电压优化控制

分析了有源电力滤波器（APF）的数学模型以及直流侧电容电压的控制方法。针对传统的PI调节和三段式调节直流侧电压的方法存在超调过大和控制方法复杂的问题,设计了一种阶梯式控制直流电压的PI调节器。从系统启动到稳定运行过程中。直流侧电压给定值由初始给定值阶梯状上升到最后稳定时的给定值,上升过程中采用PI调节器对给定电压进行跟踪。仿真和实验证明了该方法有效性和可行性,并且补偿效果良好。     

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。     

有源电力滤波器最小直流侧电压优化控制

直流侧电压控制是有源电力滤波器(active power filter,APF)的关键技术之一,直接关系到APF的稳定运行、补偿效果和功率损耗。为了保证APF的运行和补偿效果,并有效地减小由直流侧电压产生的功率损耗,本文从无功功率传递的角度,提出一种优化的直流侧最小电压控制策略。该策略可以根据负载无功功率变化的情况,实时计算出最小直流侧电压值,在保证APF补偿效果的前提下有效地减小系统功率损耗。通过软件仿真和样机实验,验证了所提出策略的可行性和优越性。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压分析

为了解决并联型有源电力滤波器(SAPF)直流侧电压传统控制存在超调量静差较大的问题,针对并联型电力有源滤波器直流电容平均电压与纹波电压的变化规律进行了深入分析.提出了一种基于电流分解的有源电力滤波器的直流侧电容电压波动算法,导出了相应的电压纹波估算的表达式,进而导出直流侧电容容量与电压纹波的关系.同时通过由能量PI控制取代传统的简单PI控制,经过PI参数校正,将原来非线性较强的控制系统进行线性化,减少了非线性因数的影响.仿真结果证明系统具有良好的控制效果.说明了直流侧电容电压纹波取决于被补偿电流的谐波分布以及电容值,按照整定的PI控制器参数,扩大了PI控制对于系统运行状态变化的适用范围,同时超调量和静差也有很大的改善.     

有源电力滤波器直流侧电压软起动控制研究

针对并联型有源电力滤波器主电路电容电压起动建压时存在的电压超调和电流冲击问题,结合现有的建压控制方法,提出一种新型的软起动控制方法,在输出滤波器的网侧电感串联一电阻,改变控制对象的模型,提高电流环相角裕度,增大阻尼系数,使建压泵升过程平稳。建立改进后系统电流环结构图,从频率特性的角度分析系统的相对稳定性。从瞬时能量守恒的角度详细分析了电压环的控制机理,并给出PI参数设计方法。结合实践经验对所提方法建立Matlab/Simulink仿真模型,给出改进后及改进前的仿真波形,最后在样机上验证建压的过程和结果。仿真和实验的结果证明了所提直流电压泵升控制方法的正确性和可行性。     

并联有源电力滤波器直流侧电容电压控制

分析了50kVA并联有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,简称SAPF)基于同步坐标变换的直流侧电压控制模型,并基于控制模型设计出直流侧电压环的PI调节器.为了避免启动时直流侧电压的过冲,采用分3个不同阶段的启动方法完成了直流侧电压的软启动.采用设计的PI调节器来控制SAPF投入运行后的直流侧电压.控制仿真和实验结果均证明了理论分析的正确性和可行性.     

有源电力滤波器直流侧电压优化控制研究

首先通过分析有源电力滤波器直流侧电压波动对系统补偿效果的影响,并且做了相应的实验,进一步证明了直流电压控制效果越好,对系统谐波补偿更有利。然后针对此问题,在直流侧采用两种电压控制方式,通过分析实验数据,得出优化的PI控制方式,系统电流补偿效果更好。     

并联型电力有源滤波器直流侧电压的控制

电力有源滤波器是一种新型的谐波及无功动态补偿装置。控制直流侧电压为适当值是保证并联型电力有源滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素。在介绍并联型电力有源滤波器基本原理的基础上，着重分析了直流侧电压控制的原理并进行仿真分析，最后给出实验波形。     

有源电力滤波器直流侧电压的模糊自适应控制

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,提出了模糊自适应控制的直流侧母线电压控制新方法。通过模糊控制规则,可以自动调整PI参数,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差。仿真结果表明:该方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性。     

有源电力滤波器直流侧电压模糊PI自适应控制

APF直流侧电压通常采用比例积分(PI)控制。针对PI控制鲁棒性差、动态响应慢、超调量大等缺点,本文提出模糊PI自适应的控制方法,并介绍了模糊控制器的设计过程。仿真结果表明,与传统PI控制相比,模糊PI自适应控制对稳定直流侧电压波动有着更好的控制效果。     

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.     

有源电力滤波器直流侧电压专家PI控制研究

针对有源电力滤波器(APF)投入电网启动时存在冲击电流和冲击电压的问题,在直流侧电容电压比例积分(PI)控制方法的基础上,设计了一种专家PI控制器来控制APF直流侧电容电压的启动过程。从受控对象和基于经验知识的专家控制理论出发,结合PI控制建立整个电路模型。在Matlab/Simulink中进行了仿真验证,并将该方法在60 kVA实验样机上进行了测试。通过与常规PI控制对比证明该方法具有超调量小、动态性能好、稳态误差小的优点,并且在工程上有良好的应用价值。     

级联H桥有源电力滤波器直流侧电压控制

直流侧电压的大小和变化将直接影响有源电力滤波器（APF）的补偿性能。经过对功率模型的数学推导,得出通过注入零序电压可以有效地控制各级联 H 桥相相之间直流侧电压的平衡;同时对模块间电压不平衡及电网电压不平衡下导致的直流侧电压不平衡原因进行了分析;最后结合直流侧全局稳压和模块间均压,构成电压的三层控制,实现了电压均衡和稳定,在电网不平衡的情况下也可以起到较好的效果。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压控制策略的研究

在研究了PI控制方法控制方法的基础上,提出了对有源电力滤波器直流侧电压实现模糊递推PI控制的方法,设计了模糊控制规则,详细介绍了模糊递推PI控制方法的控制原理,并且针对PI控制方法和模糊递推PI控制方法采用Matlab/Simunlink仿真软件对直流侧电压进行仿真分析。仿真结果表明,模糊递推PI控制方法在系统稳定以及负载突变时比PI控制方法能够更加有效地消除稳态误差,使有源电力滤波器直流侧电压实现精确跟踪,从而提高滤波器的滤波效果。     

三相四线有源电力滤波器直流侧电压控制方法

针对传统直流侧电压控制方法存在超调量和静差较大的问题，提出了模糊PI控制方法，该方法根据直流侧电压的变化情况，采用模糊控制规则对PI控制参数的初始值进行自动调整，使其在任意时刻都能采用最适合的PI控制参数。与传统直流侧电压控制方法相比较,该控制方法具有超调小、响应速度快、静差较小的特点。仿真结果验证了该方法的正确性。     

三相四线有源电力滤波器直流侧电压控制方法

针对传统直流侧电压控制方法存在超调量和静差较大的问题,提出了模糊PI控制方法,该方 法根据直流侧电压的变化情况,采用模糊控制规则对PI控制参数的初始值进行自动调整,使其在 任意时刻都能采用最适合的PI控制参数。与传统直流侧电压控制方法相比较,该控制方法具有超 调小、响应速度快、静差较小的特点。仿真结果验证了该方法的正确性。     

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。