基于同步旋转坐标系下DFT谐波检测方法在APF中的应用

针对三相有源电力滤波器(APF)选择性谐波补偿的实现问题,提出了一种基于同步旋转坐标系离散傅里叶变换(DFT)的谐波检测方法。首先,将负载电流信号从abc坐标系变换到dq坐标系;然后,对dq坐标系下的信号进行了DFT变换、解耦和反变换;再将dq坐标系下的信号反变换回abc坐标系;最后,对所提出的谐波检测方法在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型。仿真及研究结果显示,该谐波检测方法具有较快的动态响应速度。     

非理想电网下PWM整流器的多谐振控制研究

针对非理想电网电压不对称并含有低次谐波成分,使三相脉冲宽度调制(PWM)整流器的电网电流不对称且严重畸变而影响其正常运行的问题,提出一种PI+多谐振控制的电流控制方法。首先建立了PWM整流器旋转坐标系下的数学模型,并分析了非理想三相电网电压在旋转坐标系下的特性,然后在传统电压、电流双闭环控制的基础上,提出在电流控制环路的PI控制器上叠加多谐振控制的方法,以实现电网电流谐波的抑制和三相电流平衡控制,给出了各电流控制器的参数设计方案,进而分析了提出的控制策略的鲁棒性。最后针对10 k W的PWM整流器平台,进行了非理想电网下的仿真和实验验证。结果表明,该方法能大幅改善非理想电网电压下整流器的网侧电流质量。     

非理想电网电压情况下有源电力滤波器补偿电流检测技术研究

有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）补偿电流检测环节对其补偿性能有着重要的影响。三相电网电压不对称且畸变时,传统的p-q法和ip-iq法无法准确实现对负荷综合补偿。采用基于同步旋转坐标系法实现对基波正序有功分量的提取,在电网电压畸变时,增设一种基于低通滤波器的基波正序电压提取电路,该检测方法避免了传统锁相环对检测相位的误差,能够准确实现负载的综合补偿。同步旋转坐标系法即为将负荷电流合成矢量投影到电网电压合成矢量上,与其同频同相的电流即为基波正序有功电流分量,从而得到谐波、负序和无功分量,实现对负荷的综合补偿。最后给出了基于Fdatool（Filter Design＆Analysis Tool）工具箱低通滤波器详细的设计方法。理论分析和仿真结果证明所提检测方法的正确性和有效性。     

变频器系统改进解耦控制研究

针对变频器三相电压电流经坐标变换得到dq轴电压电流分量时存在耦合且含有大量高次谐波的问题,提出一种用dq轴指令电流分量代替实测电流分量,实现解耦的改进型控制策略.通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建基于LCL型滤波器的改进型解耦控制仿真模型,并与传统LCL型滤波器的解耦控制进行对比分析.仿真结果表明,改进后的解耦控制方法较改进前系统动态响应更快,电网电流波形质量更高.     

基于双PWM的兆瓦级风电机组并网控制策略的研究

针对兆瓦级永磁同步发电机组并网的控制要求,根据三相电压型PWM整流器开关函数的数学模型,本文提出了基于背靠背双PWM变流器的风力发电机组的并网控制策略,建立了该策略的等效电路模型,并重点研究了基于直接电流控制双闭环级联结构的三相电压型PWM整流器的控制策略。通过对该并网控制策略的等效电路进行仿真分析,网侧输出的三相交流相电流的总谐波畸变率仅为3.64%,电流波形正弦度良好,验证了该并网控制策略的可行性。     

基于逆变器死区补偿电流极性检测方法的改进

在传统坐标变换法的基础上,提出了一种改进坐标变换法的电流极性检测方法。首先将三相定子电流通过dq变换到同步旋转坐标系下,利用低通滤波器对变换后的电流进行滤波;然后通过2/3变换矩阵,将滤波后的旋转坐标系下两相直流电流转换成基波三相交流电流,进而可以直接判断三相电流的极性。实验表明该方法简单易于实现,检测速率高,具有良好工程应用价值。     

基于PI调节器的软件锁相环方法及应用

介绍了一种用于PWM整流器的软件锁相环方法,采用基于坐标变换及参考模型自适应控制的软件锁相环技术,将三相电压变换到以角频率ω_0为旋转角速度的旋转dq坐标系下电压U_d,U_q,令dq坐标系下的虚轴分量为零,则ω_0可以跟随电网电压角频率ω_C,从而实现与电网电压同步锁相。通过样机测试,验证了所用软件锁相环方法的快速响应和较好的鲁棒性,证实了该方法的可行性,在工程应用上有实用价值。     

基于预测电流控制算法三相电源功率因数校正的研究

有源电力滤波器(APF)是一种能动态抑制谐波的电力电子设备。在APF的传统控制方法中,首先要检测出负载电流的谐波成分作为指令信号,然后使APF输出电流跟踪指令,从而抵消负载电流的谐波,使电网电流为理想的工频正弦波。通常只是检测的精度和速度会影响APF的补偿精度。本文针对滞环比较法和三角波比较法存在的缺点,提出一种新的预测电流控制策略,建立了数学模型,并在模型的基础上对其进行仿真。仿真结果表明,预测电流控制可以很好地改进功率因数。     

电流解耦三电平PWM整流器矢量控制系统

分析了三电平脉宽调制(PWM)整流器在旋转dq坐标系中的简化数学模型,建立了电压电流解耦环节,对解耦后的dq轴电流分别进行PI控制.给出了MATLAB仿真结果,结果表明该整流器谐波小、功率因数高、动态性能好.     

三相有源电力滤波器非线性滑模控制

为了提高三相有源电力滤波器(APF)实时跟踪和补偿谐波的能力,基于状态反馈精确线性化理论提出了一种有源电力滤波器(APF)非线性滑模控制策略。为了提高APF系统的动态性能和跟踪能力,建立了APF系统的仿射非线性模型,设计了电流内环非线性控制策略,并采用线性二次型调节器(LQR)方法进行了控制参数整定。为了调节和稳定系统的直流电压,采用滑模控制(SMC)进行了电压外环设计。搭建了仿真和实验平台,实验结果表明,该方法具有较好的动态响应、稳态特性和鲁棒性。     

一种改进的无锁相环谐波检测方法

针对基于瞬时功率理论的d-q谐波检测法不适用于电网电压不对称的情况,文中给出了一种改进的d-q检测策略。通过预先设定一个同步旋转角速度,同时将电网电压和负载电流转换到d-q坐标系下进行基波正序有功电流的投影计算,进而实现谐波与无功电流的准确提取,不仅省去了锁相环,简化了检测原理,还消除了电网电压不对称对无功电流检测的影响。最后通过对比仿真,验证了改进的d-q检测法的有效性。     

基于DSP的数字电力有源滤波器设计与仿真

近年来配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉等负荷不断增加,这些负荷的非线性、冲击性及不平衡的用电特性是电力系统的电压、电流波形发生畸变,甚至引起电压波动、闪变和三相不平衡,对供电质量造成了严重的影响,因此消除电网中的谐波污染已经成为电能质量研究中的一个重要课题。有源滤波器（APF）的控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。控制器分别实现了谐波指令电流提取,谐波指令电流输出控制。文中将通过系统仿真验证控制器设计的可行性。     

基于瞬时无功功率理论的APF研究

有源电力滤波器(APF)是电能质量治理中用于抑制电网谐波电流的主要装置。APF系统中,谐波电流检测的快速性、准确性决定了系统补偿谐波电流的性能。采用基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法来解决谐波电流的检测问题。通过在EMTDC/PSCAD搭建模型进行仿真计算,验证了理论的正确性。通过制作样机进行测试实验,验证了基于瞬时无功功率理论的APF具有响应速度快、检测准确的优点。     

三相电压型PWM控制系统仿真研究

介绍了三相电压型PWM在两相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,分析了空间矢量控制策略和基于电压定向的空间矢量控制策略并进行了仿真,最后对仿真结果进行了分析。     

永磁同步电动机的直接转矩控制

本文对永磁同步电动机直接转矩控制策略进行了深入的研究.文中首先根据电机基本理论建立了三相永磁同步电动机在转子坐标系下的数学模型,以三相永磁同步电动机为基础,分析了直接转矩控制的基本原理,提出了基于DSP的系统数字化实现方案.仿真以及实物实验研究表明,本文设计的方案可行、可靠.     

静止无功发生器SVG的VF-DPC控制策略

针对静止无功发生器(SVG)传统电流控制方式输出谐波较多、电流响应速度慢的问题,介绍了静止无功发生器的工作原理及运行特性,提出了一种基于虚拟磁链定向的直接功率控制策略(VF-DPC),以瞬时功率与给定功率的计算差值为依据,在设计中采用双滞环结构的思路对电压矢量扇区内开关表进行改进,将差值送入开关表选取矢量,并以整流器开关的模式实现了系统控制。同时运用Matlab/Simulink工具,基于TSM320LF2812D型DSP的平台,对VF-DPC的补偿方案进行了仿真调试,将实验室搭建系统应用于冶金电网。研究结果表明,基于虚拟磁链定向的直接功率控制的静止无功发生器能够缩短补偿电流全动态响应时间,减小输出电流畸变量,且现场测试系统电网功率因数得到大幅提高,输出电压电流相位相同,完全满足系统无功补偿控制要求。     

三相PWM整流技术在电动汽车中的应用

建立了三相PWM整流器的数学模型,通过Park变换将abc三相静止坐标系转换到dq两相旋转坐标系,设计了三相PWM整流器的双闭环控制系统,同时给出了电压外环和电流内环的PI调节器的设计方法。采用前馈解耦控制方法,实现了输出稳定的直流电压,提高了系统的鲁棒性。最后通过MATLAB/Simulink对三相PWM整流器模型进行了仿真,证明了所建立模型的正确性。     

利用谐波注入法改善永磁同步电机的运动特性

为了提高永磁同步电机的稳定性,减小转矩脉动,降低振动,采用多软件联合仿真,提出了一种基于多同步旋转坐标系的主动谐波注入法.该方法采用了解析法进行坐标变换,建立了谐波数学模型,完善了各阶次谐波下的谐波状态方程.利用PI控制器追踪高次谐波的电流和电压,实现了高次谐波的提取与注入.并通过转速环、电流反馈环和电压补偿环实现了转矩脉动和振动噪声的降低.     

不平衡负载下四桥臂逆变器的积分滑模控制

为了解决逆变器在不平衡负载下三相输出电压不对称的问题，提出一种基于矢量控制的积分型滑模控制器。首先推导四桥臂逆变器在dq0旋转坐标系下的数学模型；基于此模型设计积分滑模控制器，对逆变器系统中参数变化敏感性较低，并采用李雅普诺夫函数稳定性理论验证系统的稳定性。仿真结果表明：逆变器在不平衡负载下能够输出对称的三相电压；当系统参数摄动或负载突变情况下，系统表现出良好的动态特性和较强的鲁棒性。     

三相三线制有源滤波器的运行特性研究

随着电力电子技术、控制理论、数字信号处理（DSP）技术的发展,有源电力滤波器（APF）逐渐取代传统的无源滤波器。成为低压配电系统的电能质量治理的首选方案。本文研究了三相三线制有源滤波器在三相三线、三相四线系统中的运行特性。以及对平衡负荷、不平衡负荷的补偿性能。动态模拟实验结果表明,三相三线制有源滤波器对三相三线负荷的谐波电流具有很好的补偿效果。而对于三相四线平衡负荷、三相四线不平衡负荷的补偿能力较差。甚至对电网还会产生额外的谐波注入。使公共点电能质量进一步恶化。