基于单周控制的三相四线制有源电力滤波器

该文提出一种单周控制的三相四线制有源电力滤波器，它不需要检测三相负载电流和三相输入电压，不需要繁琐的无功电流和谐波电流计算,也不需要任何乘法器。控制器结构简单，整个控制器由几个带复位积分器，比较器，触发器和一些线性元件组成。具有控制精度高，补偿效果好的特点，滤波器工作于恒定开关频率，易于工业应用，在建立数学模型的基础上，进行了仿真研究，仿真结果证明其有很好的动静态补偿性能，能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流，提高输电线功率因数和传输效率。     

单相有源电力滤波器的单周控制策略综述

针对基于单周控制的有源电力滤波器存在的直流分量问题,介绍了单周控制及其各种改进方法,说明了引入纹波法、双环控制、双向互补策略、单极调制和双边积分控制在单相有源电力滤波器中的应用情况,并根据级数收敛判据对上述单周控制策略的稳定性进行分析比较。分析结果表明,在相同的电路参数下,双向互补策略的稳定性最好,引入纹波法次之,且双向互补策略可以实现全局稳定。     

新型单周控制三相四线制有源电力滤波器

单周控制有源电力滤波器具有检测量少、控制器结构简单以及鲁棒性强等优点。基于双极调制方式的单周控制三相四线制有源电力滤波器以峰值电流检测的控制方式和纹波电流的存在导致补偿后的电源电流中含有直流分量。文中提出一种基于单极调制方式的新型单周控制三相四线制有源电力滤波器能够有效抑制直流分量的产生,同时降低了开关损耗。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

单周控制直流侧单相有源电力滤波器

提出了一种基于单周控制理论的直流侧有源电力滤波器 (DC侧APF)。该DC侧APF并联在整流桥的直流侧。文中提出的采用单周控制理论实现的DC侧APF不需要检测负载电流、不需要计算负载电流的谐波和无功分量、不需要乘法器 ,只需要检测整流桥直流侧的输出电流和APF的储能电容电压。具有主电路结构新颖、控制电路简单 ,补偿效果好等优点。实验结果验证了文中所提出理论的正确性     

基于单周控制的三电平三相四线制有源电力滤波器

针对电力工业三相四线制系统的零线电流、谐波、无功功率和三相不平衡问题,以及高电压、大容量有源电力滤波器APF(Active Power Filter)控制方案复杂的问题,提出一种单周控制的三电平三相四线制APF,其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等、方向相反,从而使得经该APF补偿后,电源电流只含有负载电流的基波有功分量。主电路采用三相三桥臂结构的三电平二极管箝位变换器,既无需升、降压变压器,也无需动态均压电路;控制策略采用单周控制,其兼有调制和控制的双重性,控制器结构简单,具有控制精度高、补偿效果好,滤波器工作于恒定开关频率的特点,适合推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流,从而提高输电线功率因数和传输效率。     

单周控制有源电力滤波器关键参数的最优选择

针对单周控制APF的控制要求和特点,详细给出了输出电感值、直流电容值、积分时间常数、PI调节器等几个关键参数最优选择分析,并以三相APF为例建立了仿真和实验模型,给出了最优化设计后的仿真和实验结果.结果表明经过参数优化设计后,APF补偿性能得到很大改善,补偿后总谐波失真度小,系统稳定性好,验证了参数最优设计分析的正确性和有效性.     

基于ip-iq法和单周控制的三相有源电力滤波器

为了解决单周控制的三相有源电力滤波器的不足,本文将基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测法和单周控制相结合,以基波电流作为控制参考,运用于三相三线制有源电力滤波器中,并建立控制方程和控制电路。通过仿真验证了在电网电压存在畸变时,有源电力滤波器的补偿效果良好,且可以根据对谐波和无功电流灵活补偿。方案还可以运用到三桥臂三相四线制有源电力滤波器中。     

基于谐波误差补偿的单周控制有源电力滤波器

单相全桥电路拓扑是单相并联型有源电力滤波器的一种常用拓扑。采用传统的双极性调制单周控制的全桥电路可以将电网电流的总谐波畸变率从85.25%减少到11.94%。由于非线性负载峰值充电电流变化率很高,而有源电力滤波器的补偿电流无法及时变化,导致了电网电流仍含有一定的谐波分量。本文采用谐波误差补偿方法来进一步减少电网电流的总谐波畸变率。分析了补偿原理并提出了实现方法。仿真结果验证了该方案能够提高补偿的静态性能与动态性能。     

单周控制在有源电力滤波器不同拓扑中的应用比较

单周控制有源电力滤波器由于不需要检测电源电压和负载电流,不需要使用乘法器,因而降低了成本,简化了电路结构。近年来,基于单周控制的单相、三相有源电力滤波器已受到广泛关注,在传统控制方法的基础上,很多改进控制方法能够更好地提高其补偿性能。介绍了单周控制在单相、三相有源电力滤波器中应用的各种拓扑和控制策略,并对它们的优缺点及应用场合进行了比较。     

单周控制在有源电力滤波器不同拓扑中的应用比较

单周控制有源电力滤波器由于不需要检测电源电压和负载电流,不需要使用乘法器,因而降低了成本,简化了电路结构.近年来,基于单周控制的单相、三相有源电力滤波器已受到广泛关注,在传统控制方法的基础上,很多改进控制方法能够更好地提高其补偿性能.介绍了单周控制在单相、三相有源电力滤波器中应用的各种拓扑和控制策略,并对它们的优缺点沣及应用场合进行了比较.     

单极调制单周控制有源电力滤波器

单周控制单相有源电力滤波器(APF)有双极调制和单极调制2种调制方式。采用双极调制方式单周控制APF补偿后的电源电流中存在直流分量。在阐述单极调制单周控制APF工作原理的基础上,根据开关器件的动作过程,设计了控制器中的逻辑电路;分析了系统的全局稳定条件,从而获得APF交流侧滤波电感的设计依据;最后,利用Matlab软件对系统带非线性负载时的补偿性能进行仿真。仿真结果表明,单极调制单周控制APF能有效补偿非线性负载所导致的谐波和无功电流,补偿后电源电流中不含直流分量;且与双极调制方式相比,单极调制方式在一定程度上降低了开关损耗,是单周控制APF中很有前景的一种调制方式。     

基于单周控制的四桥臂三相四线制有源电力滤波器的研究

为了将单周控制方法用于三相四线制系统,本文提出将四桥臂三相四线制有源电力滤波器的主电路分为三相桥和N相半桥两个独立的子电路,并分别对其采用单周控制。三相桥的单周控制方程及控制电路与三相三线系统相同;通过对电路的分析着重推出了N相半桥电路的单周控制方程和控制电路。最后进行了整体电路的仿真研究。仿真结果表明:采用该方法电路简单,不仅可以有效地补偿系统的三相谐波电流,还可以补偿中线电流,在三相四线制系统中有一定的应用前景。     

单周控制有源滤波器的技术分析

单周控制有源滤波器具有结构简单、控制精度高、响应速度快等优点。从有源滤波器统一单周控制方程出发,对目前各种类型的单周控制有源滤波器进行了综述,对不同方案的工作原理、控制方法和控制特点进行了研究,并对单周控制有源滤波器未来的发展作出了展望。     

三相四线有源电力滤波器的三闭环控制策略

为解决三桥臂电容中点式三相四线有源电力滤波器存在的上下桥臂直流侧电压不平衡的问题和启动过程中直流侧电压超调的问题,提出一种三闭环控制策略。通过分析直流侧电压对控制系统的影响,纹波产生的原因,提出直流侧电压的控制指标。在分析直流侧电压与能量交换的关系的基础上,提出一种直流侧电压均压控制方法。针对直流侧总电压在启动过程中的超调问题给出解决方案,给出一种软启方案控制超调,并在大负载和小负载两种情况提出不同控制方案。最后通过实验数据,对这些控制方案进行了验证。     

三相四线制有源电力滤波器多目标优化预测控制策略研究

针对传统基于3D-SVPWM调制的矢量控制策略对谐波信号跟踪动态效果差和控制目标单一的问题,在三相四线制不对称负载系统中,提出了一种多目标优化模型预测控制策略。建立四桥臂有源电力滤波器(FAPF)基于abg坐标系的离散化数学模型,实现自然解耦控制。对预测电流做两步预测,实现对其延时效应的补偿。设置电流跟踪偏差和开关频率为目标函数,量化控制目标,预先评估各开关状态的控制效果,根据评估结果决定变流器的开关状态,省去了PWM调制环节。讨论了采样频率和加权系数两个系统参数对开关频率和电流畸变率的影响。仿真结果表明,所提策略谐波电流跟踪性能良好,可有效降低开关频率。     

三相四线制有源电力滤波器主电路的结构形式与控制

三相四线制系统中如何使用有源电力滤波器来抑制线路中的谐波,这一问题越来越被人们所重视。本文介绍了在实现三相四线制有源电力滤波器时所采用的两种不同的主电路结构及其控制方法。实验和仿真结果表明,这两种不同形式的主电路有着各自的特点,均在对三相四线制系统中的谐波、负序及零序电流进行补偿。     

基于单周控制的四桥臂三相四线制有源电力滤波器的研究

为了将单周控制方法用于三相四线制系统,本文提出将四桥臂三相四线制有源电力滤波器的主电路分为三相桥和N相半桥两个独立的子电路,并分别对其采用单周控制.三相桥的单周控制方程及控制电路与三相三线系统相同;通过对电路的分析着重推出了N相半桥电路的单周控制方程和控制电路.最后进行了整体电路的仿真研究.仿真结果表明:采用该方法电路简单,不仅可以有效地补偿系统的三相谐波电流,还可以补偿中线电流,在三相四线制系统中有一定的应用前景.     

有源电力滤波器控制方法综述

谐波问题日益严重,有源电力滤波器(APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制方法对其性能有很大的影响。因此,提出了许多有源电力滤波器的控制方法。简要介绍了单周控制、滞环电流控制、空间矢量调制、无差拍控制、滑模控制、重复控制、预测控制、模糊控制、自适应控制、迭代自学习控制、无源性控制、人工神经网络控制在APF中的应用,进行对比分析,指出它们各自的优缺点及一些改进的方案,并展望了未来控制方法的发展方向。     

Three-phase four-wire shunt active power filter based on the SOGI filter and Lyapunov function for DC bus control

The three-phase four-wire shunt active power filter (SAPF) was developed to suppress the harmonic currents generated by nonlinear loads, and for the compensation of unbalanced nonlinear load currents, reactive power, and the harmonic neutral current. In this work, we consider instantaneous reactive power theory (PQ theory) for reference current identification based on the following two algorithms: the classic low-pass filter (LPF) and the second-order generalized integrator (SOGI) filter. Furthermore, since an important process in SAPF control is the regulation of the DC bus voltage at the capacitor, a new controller based on the Lyapunov function is also proposed. A complete simulation of the resultant active filtering system confirms its validity, which uses the SOGI filter to extract the reference currents from the distorted line currents, compared with the traditional PQ theory based on LPF. In addition, the simulation performed also demonstrates the superiority of the proposed approach, for DC bus voltage control based on the Lyapunov function, compared with the traditional proportional-integral (PI) controller. Both novel approaches contribute towards an improvement in the overall performance of the system, which consists of a small rise and settling time, a very low or nonexistent overshoot, and the minimization of the total harmonic distortion (THD).