基于dq变换及占空比控制策略的有源电力滤波器设计

在理想或不理想的电压供应下,由于电力系统中非线性负载和无功功率补偿产生的谐波电流,提出一种设置有源电力滤波器的参考补偿注入电流控制策略。基于dq变换及占空比控制策略的有源电力滤波器能检测到谐波电流并进行补偿,Simulink仿真表明提出的控制策略能补偿谐波电流和保持电流源的正弦性。     

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。     

基于直接功率控制的并联有源电力滤波器

三相三线并联有源电力滤波器能够实时的补偿谐波电流和无功电流.目前,并联有源电力滤波器的补偿原理大多是补偿电流跟踪检测出的参考谐波电流.在分析以往的补偿原理之后,提出了把检测出的谐波功率作为参考功率信号,然后,采用直接功率控制方法,设计有源电力滤波器的控制器,使滤波器的输出的谐波功率跟踪参考功率,从而达到消除谐波的目的.仿真试验结果表明,采用这种控制策略设计出的有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果.     

电力有源滤波器的技术现状

采用现代电力电子技术、数字信号处理技术和先进控制理论的电力有源滤波器(APF)技术对电网谐波可进行动态实时补偿,是解决谐波污染、改善电能质量最有效和最具潜力的途径.介绍了电力有源滤波器的基本结构和原理,讨论了电力有源滤波器的各种谐波电流检测和补偿电流控制方法.     

基于d-q变换的有源滤波器并联运行分析

针对大功率的非线性负载工作时产生的谐波和无功电流,研究了采用多组有源滤波器并联运行对谐波和无功电流进行补偿的方法。采用d-q变换方法,研究了有源滤波器的电流检测和控制算法,并建立了有源滤波器的参考电流的限流算法的研究模型,提出了比例限流和门槛限流2种限制参考电流的算法。在此基础上提出了一种适合多组有源滤波器并联运行的控制策略。最后对所提出的限制参考电流和多组有源滤波器并联运行的控制策略进行了仿真,通过仿真分析可知所提出的限制参考电流的方法可以限制有源滤波器的补偿电流,从而实现多组并联运行,提高了有源滤波器的整体补偿容量。     

并联电力有源滤波器滞环电流控制方法的研究

为提高有源滤波器的电流跟踪性能,根据现有基于电压空间矢量的滞环电流控制方法,提出了用于有源滤波器的改进滞环电流控制方法。该方法吸收了补偿电路的拓扑结构,利用此结构使有源部分不承受基波电压的特点,说明检测交流侧电压区域的不必要性,不需要检测参考电压,通过判断误差电流所在区域触发合适的空间电压矢量。并与普通滞环电流方法及SVM HCC 进行比较分析。仿真结果验证了它的正确性。     

广义瞬时无功功率理论在广义有源电力滤波器参考电流检测中应用研究

对广义有源电力滤波器和广义无功功率理论在广义有源电力滤波器参考电流检测中的应用问题进行了研究,介绍了广义有源电力滤波器的主电路、工作原理以及参考电流检测方法,给出了仿真结果.理论分析和仿真结果显示,使用六桥臂PWM变流器实现广义有源电力滤波器的主电路,基于αβ0正交变换的广义瞬时无功功率理论检测广义有源电力滤波器的参考电流,使广义有源电力滤波器具有功能强、性能好以及参考电流检测实时性好、精度高、实现容易等特点.     

并联电力有源滤波器滞环电流控制方法的研究

为提高有源滤波器的电流跟踪性能,根据现有基于电压空间矢量的滞环电流控制方法,提出了用于有源滤波器的改进滞环电流控制方法.该方法吸收了补偿电路的拓扑结构,利用此结构使有源部分不承受基波电压的特点,说明检测交流侧电压区域的不必要性,不需要检测参考电压,通过判断误差电流所在区域触发合适的空间电压矢量.并与普通滞环电流方法及SVM HCC进行比较分析.仿真结果验证了它的正确性.     

神经网络控制的三相并联有源电力滤波器设计

针对现有各种谐波检测方法的不足,在分析了滤波器的工作原理和传统的神经网络控制算法之后,提出了一种新的神经网络控制算法,设计了一种应用于电力系统中补偿无功和抑制谐波的三相并联有源电力滤波器(APF),该滤波器由一个三相PWM电压源逆变器及其控制电路组成。将负载电流、直流侧电容电压与系统电压输入改进的神经网络,计算出并联有源电力滤波器的参考电流,参考电流输入滞环电流控制器获得逆变器的触发脉冲,从而得到补偿电流。通过Matlab仿真表明,由改进的神经网络控制的滤波器,在负载变化及其电流变化情况下都有良好的性能。同时,通过数字信号处理器实现的系统实验验证了该方案的正确性。     

电压补偿控制并联电压型有源电力滤波器研究

介绍了一种改进的基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法和电压补偿控制方法．并将此方法运用到有源电力滤波器设计中，实现对电网谐波电流的检测和补偿。通过MATLAB，SIMUUNK对三相电源有源电力滤波器进行仿真。证明该方法具有良好的检测和补偿控制效果。     

倍频调制在电力有源滤波器电流检测中的应用

提出了一种电力有源滤波器补偿参数电流的倍频调制检测新方法,该方法的优点是不使用乘法器进行信号调制,降低了对输入低通滤波器的通频带要求,直流和偶次谐波分量对检测精度没有影响。尤其是它可以消除有限个低次奇次谐波对检测结果的影响。仿真和实验结果证明了这种检测方法的有效性。     

串联型有源电力滤波器控制方式的研究

根据串联型有源电力滤波器的工作原理, 讨论了其检测电源电流和检测负载电压控制方式的原理、系统结构和特点。在此基础上分析了复合控制方式, 并对三种控制方式进行了对比研究。实验结果表明, 在对电压型谐波源进行补偿时, 串联型有源电力滤波器采用复合控制方式稳定性高, 谐波补偿效果好。     

可选择谐波型有源电力滤波器的闭环控制和实现

在可选择谐波型有源电力滤波器的基础上,着重分析谐波电流和逆变器直流侧电压闭环控制方法的控制要点和实现要点,在检测环节中加入相位补偿角以补偿系统的检测环节和电流闭环中固有的时延影响等.最后给出了控制器为DSP TMS320F2812的系统构成以及仿真和实验结果,验证了所提出的谐波检测以及电流和直流侧电压闭环控制方法的正确性.     

基于电源电压瞬时相位检测的并联型有源滤波器研究

文章通过对并联型有源滤波器的系统结构和工作原理的简要分析，提出了一种基于电源电压瞬时相位检测以获取系统控制回路补偿参考电流的检测控制方法。在此基础上，研制了采用该控制方式的实验样机，并进行了实验研究。实验结果证明了文章提出的滤波器控制系统是正确和有效的。     

基于直流侧电压周期离散控制的单相并联有源滤波器

针对有源滤波器电流谐波分量检测运算复杂,且在负荷电流变化时出现电源电流畸变现象,从直流侧电容电压与交、直流侧功率传递的关系出发,并结合有功电流的周期性特点,提出了基于直流侧电容电压周期离散控制的新型有源滤波器控制方法.该方法以电网电压为同步信号,在电网电压信号的过零点采样直流侧电容电压,并通过周期离散控制可以获得负荷电流有功分量.采用该周期离散控制方法可实现对直流侧电容电压的线性化控制,并使有源滤波器对谐波的补偿是瞬时的.该文给出了单相并联有源滤波器的直流侧模型,基于该模型推导出周期离散控制方法.以该方法研制了10kVA有源滤波器样机,仿真和实验结果表明该方法控制简单,稳定性好,谐波补偿速度快,能够有效地避免负荷变化时的电流畸变现象.     

Indirect current control of active filter for harmonic elimination with novel observer-based noise reduction scheme

Active power filters have been developed recently to solve the harmonics disturbance problems on power system networks. The direct current control scheme is generally used to control the harmonic compensating current directly for current source active power filters. To improve the characteristics of harmonic elimination, the voltage regulation scheme is proposed which regulates the filter capacitor voltage at the input side. Hence the voltage regulation scheme is an indirect current control technique for making sinusoidal line current. To implement this proposed scheme, the electronic differentiator should be used. By using the conventional differentiator, high frequency noise is generated in the controller. This deteriorates both the accuracy and reliability of the controller. To reduce this noise, a novel observer-based noise reduction scheme is proposed for our active filter system. The observer-based algorithm and characteristics of indirect current-controlled active filters are investigated through simulations and experiments.     

New digital reference current generation for shunt active power filter under distorted voltage conditions

In this paper, a new reference current computation method suitable for shunt active power filter control under distorted voltage conditions is proposed. The active power filter control is based on the use of self-tuning filters (STF) for the reference current generation and on a modulated hysteresis current controller. This active filter is intended for harmonic compensation of a diode rectifier feeding a RL load under distorted voltage conditions. The study of the active filter control is divided in two parts. The first one deals with the harmonic isolator which generates the harmonic reference currents and is experimentally implemented in a DS1104 card of a DSPACE prototyping system. The second part focuses on the generation of the switching pattern of the inverter by using a modulated hysteresis current controller, implemented in an analogue card. The use of STF instead of classical extraction filters allows extracting directly the voltage and current fundamental components in the α–β axis without phase locked loop (PLL). The performances are good even under distorted voltage conditions. First, the effectiveness of the new proposed method is mathematically studied and verified by computer simulation. Then, experimental results are presented using a DSPACE system associated with the analogue current controller for a real shunt active power filter.     

静止无功发生器的动态模型和参考电流检测

静止无功发生器(ASVG)是柔性交流输电系统中的一种重要的控制器，补偿系统的无功功率或阻尼系统振荡，还具有抑制谐波和滤除负序、零序电流的能力。利用开关函数法建立了四桥臂ASVG的动态模型，讨论了四桥臂ASVG基于瞬时无功功率理论的ip-iq参考电流检测法，给出了相应的原理图及数学方程。