基于特定消谐技术的单相有源滤波器设计

设计了一种新型的单相有源电力滤波器（APF）,应用特定消谐技术,不需实时检测负载的无功电流和高次谐波电流,即可实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求。给出了一种优化特定谐波消除PWM技术开关角的求解方法;设计了单相有源电力滤波器PI控制器。仿真结果表明该滤波器具有响应速度快,稳定性好,能有效地消除和抑制,谐波,并能够对无功功率进行灵活地调节等特点。     

基于特定消谐技术的单相有源滤波器设计

设计了一种新型的单相有源电力滤波器(APF),应用特定消谐技术,不需实时检测负载的无功电流和高次谐波电流,即可实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求.给出了一种优化特定谐波消除PWM技术开关角的求解方法;设计了单相有源电力滤波器PI控制器.仿真结果表明该滤波器具有响应速度快,稳定性好,能有效地消除和抑制谐波,并能够对无功功率进行灵活地调节等特点.     

一种高性能单相电网有源滤波器的设计

设计了一种高性能的单相电网有源滤波器。该有源滤波器主功率回路采用电压源型H桥逆变器,逆变器开关驱动信号为特定消谐PWM开关信号。控制回路采用PI电压跟踪控制,不需实时检测计算负载的无功电流和高次谐波电流,就可以实现同时补偿负载无功及高次谐波电流的需求。分析了滤波器的补偿特性和各主要单元电路的设计方法,实验结果证明该有源滤波器的有效性。     

基于离散傅立叶变换的单相电路谐波电流实时检测方法的研究

根据离散傅立叶变换原理,计算出基波有功电流幅值,从而计算出需要补偿的谐波和无功电流。该方法具有计算量非常小、实时性好、检测精度高等特点,是一种具有应用前景的有源电力滤波器单相电路谐波电流实时检测方法。     

面向配网电压暂降治理的单相无功电流检测方法研究

当末端配网中有大型负荷投切时,传输线上的无功突变容易引起明显的电压暂降问题,通过在末端配置STATCOM来补偿配网无功突变即可解决此类电压暂降问题。提出了dq坐标系下的单相瞬时无功电流实时检测方法,响应速度快、运算量小、抗噪声/谐波干扰能力强,可实时准确地检测单相配网中的无功电流,可确保STATCOM快速准确地补偿突变的无功,进而削弱无功突变导致的电压暂态问题。该方法通过引入基于三角函数变换的虚拟正交信号构造算法,实现将静止坐标系下的单相电流快速准确地变换至同步旋转坐标系;接着,为了实现在有效抑制干扰的前提下使无功电流检测算法的响应速度最大化,在旋转坐标系下级联了增强型滑动平均滤波器来实现抗噪声/谐波干扰。最后,利用提出的单相无功电流实时检测方法实现了单相链式STATCOM的高性能控制。实验结果表明,提出的检测方法能够快速且准确地跟踪单相配网中的瞬时无功电流变化,同时有效克服噪声/谐波干扰,实现了单相链式STATCOM的高性能控制,验证了所提算法的有效性和先进性。     

一种检测单相瞬时无功与谐波电流的新方法

有源滤波器作为改善电能质量一种有效的手段,它要求快速准确地检测出负载电流中的谐波和无功分量。针对单相系统瞬时谐波与无功检测方法算法复杂的问题,提出了一种新的检测方法,并详细分析了低通滤波器的选取,低通滤波器的阶数越高,截止频率越低,检测算法的稳态精度越高,暂态性能越差。该法能实时准确地检测出负载电流中的基波有功分量,进而实现谐波与无功电流的瞬时补偿。仿真研究表明该法简单可靠,电路实现容易,且不需要锁相环,克服了系统频率漂移的影响,在2~3个周期内实现了补偿电流的准确提取,有效解决了单相系统中谐波和无功电流检测中存在的问题。     

非正弦电路的无功功率理论及其应用研究

本文对单相和三相非正弦电路的无功功率进行研究，并由此提出一种检测谐波及无功电流的方法，这一方法应用于电力有源滤波器，可达到抑制谐波和补偿无功的目的。     

单相半桥并联型APF研究

本文针对单相电力电子设备所带来的谐波和无功电流危害电网的问题,研究了一种基于半桥结构的单相并联型APF。首先分析了半桥拓扑结构的工作原理,推导了一种适用于单相电路的谐波和无功电流检测算法,采用该算法并结合三角波比较电流跟踪控制方法,实现了对APF补偿电流的控制。然后为了更好地输出补偿电流,在半桥逆变器的交流侧设计了LCL型滤波器。最后通过Matlab/Simulink仿真表明,单相半桥并联型APF对电网中的谐波和无功电流能够起到很好的补偿效果,验证了系统的可行性。     

单相光伏并网逆变器瞬时电流检测与补偿控制

为拓展单相光伏并网无功补偿功能,实现单相并网系统无功和谐波电流的精确检测和补偿,提出一种改进的新型瞬时无功与谐波电流检测及补偿方法。该方法以瞬时无功理论为基础,推导出单相并网逆变器瞬时无功控制规律,可以简便、快速地分离所需电流分量;并结合无差拍理论,给出基于无差拍控制的单相并网逆变器的脉宽调制（PWM）算法,可以对瞬时谐波及无功电流进行补偿。将该控制策略应用于单相光伏并网系统,使光伏并网系统除提供有功功率外,同时兼备无功与谐波补偿功能,增强了光伏并网功能。     

有源电力滤波器的延时特性对补偿效果影响的研究

在实际应用中,由于电流检测的延时与逆变输出电路工作的滞后等因素的影响,有源电力滤波器很难对无功电流和谐波电流做到实时补偿。本文对影响有源电力滤波器实时补偿的因素做了分析,并对这些因素对有源电力滤波器补偿效果的影响程度进行了仿真研究,仿真结果表明,在一定的延时时间范围内,有源电力滤波器可以对谐波和无功电流起到很好的补偿效果,但随着延时时间的增大,补偿效果会随之变差,甚至起不到补偿作用。     

有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器综合补偿系统的研究

针对供、配电站需要对谐波和无功进行综合治理,提出一种新型的有源电力滤波器与直流偏磁式静止无功补偿器构成的综合补偿系统。该系统中有源滤波器与无源滤波器构成新型的混合滤波器,能够同时补偿谐波电流并提供容性基波无功电流,而直流偏磁式静止无功补偿器采用新型的PWM整流器产生控制直流,可快速地提供感性无功电流。该系统采用新颖的拓扑结构,功率器件工作于低压侧,有效地降低有源滤波器和无功补偿器中功率器件的容量。文中介绍了该系统的结构和补偿原理,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行的仿真表明该综合补偿系统能同时补偿谐波与无功电流,并能抑制可能产生的谐振现象,具有较好的补偿效果。     

牵引变电所无功谐波综合补偿方案研究

针对牵引供电系统的特点,提出了一种利用混合补偿器进行牵引变电所无功和谐波综合补偿的新方案.混合补偿器由有源滤波器、无源滤波器及一种新型的可调无功补偿装置构成,其特点是有固定的滤波通道且初期投资较少.分析了该可调无功补偿装置的工作原理,讨论了谐波及无功电流检测方法与混合补偿器的控制策略.以某实际的牵引变电所为对象,利用MATLAB提供的Simulink仿真平台建立了仿真模型,仿真结果表明所提出的综合补偿方案有良好的无功、谐波补偿效果.     

大功率混合型APF用于大型冶炼厂谐波治理

为消除电力系统谐波及其巨大危害,根据大型冶炼厂谐波治理的特点,提出了一种新颖的拓扑结构-大功率混合型有源滤波器,它将串联谐振注入型有源滤波器与无源滤波器并联混合,由电容静态补偿无功功率,由有源和无源部分共同抑制谐波。实践证明该装置具有较好的滤波效果和一定的无功补偿能力。     

一种适用于牵引供电系统的新并联混合型有源滤波器的研究

牵引供电系统是电力系统的一个重大分支,它的谐波和无功注入对大电网产生了很大的污染,有必要对其进行滤波及无功补偿。针对单独使用的有源滤波装置容量要求较大的缺点,提出了一种改进后的并联混合型有源滤波器拓扑结构,并对其工作原理进行了理论分析,讨论了相应的控制策略,通过Matlab/Simulink仿真验证了它的谐波抑制和无功补偿性能,结果表明该方案是可行的。     

适用于电气化铁路的单相注入式混合有源滤波器

提出了一种适用于电气化铁路的新型单相注入式混合有源滤波器。这种新型有源电力滤波器能够补偿一定的无功,注入支路通过添加基波谐振支路的方法大大降低了有源滤波器的容量,克服了电网基波电压对装置的影响。并详细分析了系统的滤波原理,提出了基于卡尔曼增益自调整的改进型动态谐波含量估计方法,能够快速准确的跟踪检测电网谐波电流,并且克服了电力机车等冲击性负荷引起的电网电压畸变对谐波检测精度的影响;提出了基于逆变器两侧能量平衡的电流控制方法使有源部分吸收或释放一定有功或无功功率及产生与注入支路回灌谐波电流相反的抑制电流,然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号,保证了直流侧电压的稳定,提高了装置可靠性,增强了系统滤波性能。仿真和实验结果表明这种新型单相注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,满足电气化铁路所带电力机车等冲击性负荷的要求,可获得良好的滤波效果。     

新型混合有源滤波器控制策略研究

笔者针对谐波抑制的同时需要补偿大容量的无功功率的要求,分析和比较了目前常用的混合型有源电力滤波器的拓扑结构,采用了一种新颖的结构即新型串联谐振注入式混合有源滤波器,分析了其工作原理和传递函数。针对有源电力滤波器系统参考信号是以20ms为公倍周期的各次谐波的合成量这一特点,在传统PI算法的基础上根据参考电流是周期量这一特点提出了递推积分PI算法。利用PSIM仿真软件建立了仿真模型,理论和仿真实验都证明采用该控制算法可使注入型有源电力滤波器实现更精确的控制、更快的响应速度和更理想的补偿效果。     

低互感高品质因素无源滤波器的优化设计分析

为降低无源滤波器中三相电抗器互感对单调谐滤波器滤波效果的影响,通过理论分析表明,将其严格按照水平三角方式排列摆放,可有效抑制相间电抗器互感;采用考虑无源滤波器性能和系统总成本的多目标模糊优化方法设计无源滤波器参数,能将多个优化目标转换为单目标的优化求解问题,设计出具有低互感高品质因素的无源滤波器,混合型滤波器系统。新方案投入运行后,取得了较好的现场效果。     

铜电解整流装置用并联混合型有源电力滤波器

为解决铜电解装置运行时产生的电网谐波污染和低功率因数问题,提出了在10kV侧安装并联混合型有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的综合补偿方案并介绍了混合滤波器的系统构成,混合型有源滤波器的无源部分由滤除11、13次谐波,同时补偿无功功率的11、13次两个无源支路构成。有源部分采用注入式拓扑结构,用来动态滤除11、13次以外的其它次谐波。有源部分对改善无源部分的滤波性能和抑制无源部分与系统等效阻抗之间的谐振发挥了重要作用。给出的现场运行结果表明:研制的并联混合型有源电力滤波器能有效的抑制谐波和进行无功补偿。     

SHPF-TCR联合控制补偿系统的研究

针对有源电力滤波器无法动态补偿无功功率,无源滤波器补偿产生相移的问题,提出一种晶闸管控制电抗器与并联混合电力滤波器(SHPF-TCR)联合补偿控制系统。SHPF由小容量有源电力滤波器和五次LC单调谐滤波器构成以补偿系统谐波,调谐滤波器和TCR形成并联型无源滤波器以补偿系统无功。将解耦控制用于电流跟踪和电压调节,引入PI控制器消除系统稳态误差。该SHPF-TCR联合控制能够有效的降低APF容量,消除系统谐振,稳定性好,动态响应速度快。实验及仿真结果证明了所提出结构和控制方法可以很好地进行谐波和无功的综合补偿。     

配电变压器集成式混合补偿系统

配电变压器作为配电网高低电压等级交汇点,是电能质量控制的关键节点。针对配电网中广泛应用的Dyn连接组配电变压器,文中提出了一种配电变压器集成式混合补偿系统。有源滤波器(APF)和晶闸管可控电抗器(TCR)以及无源滤波支路通过连接抽头接入配电变压器高压侧三角形绕组。采用TCR实现对无功功率的动态补偿,无源滤波支路设计为容性,扩大TCR补偿无功功率范围的同时,滤除TCR以及负载产生的部分谐波电流,进一步减小APF的容量,APF则用来提升无功补偿动态响应速度以及补偿负载和TCR所产生的谐波电流。仿真验证了所提方案的有效性。