一种混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种混合型有源电力滤波器电路结构。该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧。在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果。理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,使有源电力滤波器能够应用于大功率场合。     

一种新型混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种单相并联混合型有源电力滤波器电路结构.该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧.在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果和抑制它与系统阻抗可能发生的谐振.理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,从而使有源电力滤波器能够应用于大功率场合.     

并联电感型混合有源滤波器及其控制策略

提出一种适用于三相电路的并联电感型混合有源滤波器拓扑结构,对其工作原理进行分析,并对这种拓扑结构下的3种控制策略进行比较研究,通过电路的等效变换,揭示出各种控制策略下有源滤波器的作用。该混合有源滤波器的有源部分通过单相变压器与附加电感并联后再与无源滤波器串联,最后并入电网。附加电感提供了基波电流通路,控制有源滤波器为谐波电流源,就可以迫使基波电流流入附加电感,而有源滤波器仅流过谐波电流,从而有效降低了有源部分的容量,使之适用于大功率场合。通过仿真和实验,证明新型混合有源滤波器可以有效抑制谐波,3种控制策略中以复合控制的滤波效果最好。     

谐振阻抗混合型有源电力滤波器的建模与补偿特性分析

针对谐振阻抗混合型有源电力滤波器的结构特点,建立了谐振阻抗混合型有源电力滤波器的数学模型。在该数学模型基础上,分析了基于检测电网侧谐波电流和负载侧谐波电流的复合控制策略下电流放大倍数变化、电网阻抗变化、无源滤波器失谐和基波串联谐振电路失谐对有源电力滤波器滤波特性的影响。仿真结果表明,该混合型有源电力滤波器具有良好的滤波特性,所得结果可为实际应用提供有效的参考。     

三相四线混合有源电力滤波器有源部分最小容量分析

在d-q-0坐标系下建立了三相四线直流电容中分结构的单调谐式混合有源电力滤波器(HAPF)的数学模型。通过此数学模型,对含中线电感与不含中线电感的单调谐式HAPF无源部分的滤波特性进行了分析和讨论。根据HAPF有源部分的容量分析并结合其无源部分的滤波特性,优化了一般负载谐波电流情况下的三相四线单调谐式HAPF的结构,并给出了其直流侧最小电压等级的表达式,通过减小HAPF有源部分容量达到了降低HAPF成本的目的。最后,通过仿真验证了最小电压等级理论的正确性及此优化结构的有效性。     

并联混合有源电力滤波器的关键技术研究

提出并实现了一种新型的并联混合有源电力滤波器(PHAPF)结构及其控制策略,即在一个低容量三相APF的逆变器交流输出侧串接LC 7次串联谐振无源滤波器.LC的存在大大降低了逆变器所承受的基波电压,与传统并联有源滤波器相比,有源滤波器的容量可大大降低.通过数字控制对三相电网电流矢量在d,q坐标系下进行投影变换,实现谐波和无功电流的精确提取与控制.对20 kVA PHAPF的仿真分析和实验结果均证明所提方法能提高无源滤波器效能,降低有源部分容量和改善整个滤波装置的滤波性能,性价比高且实用性强.     

一种新的采用低自感串联变压器的串联混合型有源电力滤波器

为降低逆变器容量和提高系统可靠性,该文提出一种新的采用低自感（或自阻抗）串联变压器的串联混合型有源电力滤波器。不同于传统结构,该混合滤波系统中的串联变压器自感很小,其标幺值仅为0.01~0.10,且串联有源滤波器不再控制为谐波电压源或基波电流源,而是控制为谐波电流源。在该方案中,逆变器和串联变压器二次侧绕组均无须承受很大的系统基波电流,而只承受一定倍数的滤波后系统谐波电流,其代价是逆变器在原来承受谐波电压的基础上叠加承受1~10％的系统基波电压。另外,该拓扑无须谐振于基波频率的LC旁路,降低了整个滤波装置的成本、损耗。仿真和实验结果表明,该新型滤波器具有良好的滤波效果。     

C型混合有源电力滤波器

该文提出一种新型混合有源电力滤波器结构，它将C型无源滤波器和电压源型有源滤波器结合起来，其中有源滤波器不承受基波电压，不负担基波电流且只通过部分谐波电流，输出变压器变比可以小于1，有源滤波器的直流侧电压与系统电压之比较低。在该文给出的复合控制方式下，该混合有源滤波器可以完全补偿指定的若干次负载谐波电流，同时对其他各次谐波电流有部分补偿作用。仿真和实验结果表明该方法中的有源滤波器具有装置容量小，输出电压波形控制简单，滤波效果好，容易实现的优点，适合于高电压大电流场合的谐波治理。     

电压型谐波源与串联型有源电力滤波器

分析了直流侧电感和电容滤波的整流器的谐波特性 ,进而把它们分为电流和电压型谐波源。说明了串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源的原因。提出了一种新的检测负载电压控制方法 ,它通过直接检测负载电压来为串联型有源电力滤波器提供参考电压 ,从而改善了其谐波补偿特性。为说明串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的有效性和比较不同的控制方法 ,进行了实验研究。     

一种实用的串并联混合有源电力滤波器

设计了一种实用的串并联混合有源电力滤波器,分析了其结构、工作原理和滤波性能。在该滤波器中,串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动对基波呈低阻抗、对谐波呈高阻抗,从而实时检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降、实现滤波;逆变器可产生一个与检测到的谐波电压成正比的电压。通过将耦合变压器与无源电力滤波器串联后并入电网,减少了流入系统的谐波电流。实验结果验证了该滤波器设计原理的正确性,表明其能有效降低滤波器有源部分的容量,具有良好的滤波性能。     

改进并联混合型有源滤波器在大功率非线性负载中的应用

提出了一种改进型并联混合型有源滤波器.针对非线性负载产生的主要谐波分量,将逆变器与无源滤波器电感并联设计,利用并联滤波电感的分流作用以降低逆变器电流容量、输出电压频率和开关频率,并在逆变器发生故障时滤波器仍能正常工作.针对单次谐波电流检测,应用了一种改进滑动窗算法.仿真和试验结果表明,该混合型有源滤波器不仅具有良好的滤波效果,而且能减少逆变器电流.     

中压配电网大容量新型混合有源滤波器

针对中压配电网谐波治理问题，提出了一种大容量混合型有源滤波器。它由无源滤波器、基波谐振支路、隔离变压器及有源滤波器等组成。其中，无源滤波器承受大部分电网电压，基波谐振支路分流无功电流，它使有源滤波器的工作电压和电流大大降低；有源逆变器采用基于二极管中点箝位式(NPC)三电平结构，它使有源滤波器的工作电压大大提高。文中简述了该混合型滤波器的工作原理，分析了基波谐振支路在参数变化失谐时，对滤波性能的影响。仿真结果证实了新型混合有源滤波器的可行性和有效性。     

电力牵引系统的预测型谐波电流检测方法研究

准确、快速地检测系统电流中的谐波成分,是保证有源电力滤波器(APF)具备良好工作性能的关键。针对电力牵引负荷的经常性和剧烈变化的特点,提出了一种预测型谐波电流实时检测方法,能够在任一时刻正确预测出未来时刻的谐波电流值。理论分析和仿真研究表明,该方法检测误差小,并能克服低通滤波器造成的延时,使APF的控制时滞大大减少。该方法也可用于一般非线性负载的谐波电流检测。     

新型混合有源滤波装置的电流控制策略研究

针对混合有源电力滤波装置中有源滤波部分容量大小的问题,提出一种三相三线制并联型混合有源电力滤波装置的新型拓扑结构.这种混合有源滤波装置中每一相的无源滤波器与一个小的附加电感串联,并且这个附加电感通过一个单相耦合变压器与有源滤波器并联.其中,有源滤波器被控制成一个谐波电流源.这个附加电感为滤波支路的基波电流提供了通路,并且能够减小有源滤波器的输出电压.因而,有源滤波器的容量得到了有效的降低.详细介绍了包括负载电流检测、系统电流电测和复合控制的统一控制策略,并且讨论了该装置的有源滤波器的容量要求.最后,计算机仿真结果和实验样机的实验结果证实了所提出的新型混合式有源滤波器拓扑结构和统一控制策略是可行的并且是有效的.     

改进注入式混合有源滤波器的研究与仿真分析

为了减小容量降低成本,把5、7次无源滤波器同有源滤波器并联使用;11次单调支路与有源滤波器分压;同时串入基波谐振支路使基波电压全部在谐振支路上,减少流过有源滤波器的基波电流。采用双闭环控制,经Matlab仿真验证了该有源滤波器能够有效的抑制电网中的谐波。     

Active filter system containing an inverter bypass circuit to suppress harmonic resonance

The superconducting-type magnetically levitated railway system (MAGLEV), which is driven directly by variable voltage, variable frequency (VVVF) inverters or cycloconverters, is well known as the new traction system for future super-rapid mass transportation. Since the frequency converters generate harmonic currents possibly leading to interference problem on utility transmission systems, the conventional ac filter of LC (reactor-capacitor) branch and/or the active filter is necessary to prevent the harmonic disturbances. The authors have developed a novel harmonic compensation system consisting of shunt LC filters on load side, a step-down transformer on receiving end, and a small-capacity active filter with one end connected to the secondary winding of the transformer and the other to the load bus. The active filter is current-controlled to give adequate damping to the harmonic resonance condition between the power system and the passive filter equipment, especially at lower harmonic frequencies. The principle and the characteristics of the new harmonic compensation system are described, and its laboratory test results which show satisfactory performance are given.     

有限阻抗型混合有源电力滤波器的新检测方案

有限阻抗型混合有源电力滤波器中应用电压谐波前馈控制,能加强对电网侧电压的谐波抑制。然而,当电压与电流信号共用一个d-q滤波器时,较高幅度的电压信号会降低电流通道的谐波提取质量。文中采用LC滤波器在d-q滤波器前对电压信号进行预处理,能够有效衰减其基波成分,而对谐波则没有明显改变。分析与实验结果表明,该方法能在保证电流谐波提取质量和基本不增加控制系统复杂性的条件下,满足网侧电压谐波的提取要求。     

新型厂矿企业配电网谐波抑制和无功补偿方案

针对电解企业配电网因电解整流装置产生的高次谐波电流含量大、功率因数低的现状,提出一种新型的谐波治理、功率因数校正综合补偿方案。在该方案中,补偿系统由无源滤波器和有源滤波器混合构成。由整流装置产生的主要特征谐波电流由无源滤波器滤除。无源滤波器在抑制谐波的同时还可以补偿无功功率,以提高功率因数。有源部分采用注入式电路,用来抑制无源支路跟电网等效电感产生的谐振现象以及改善无源滤波器的滤波性能。对该混合补偿系统的稳态补偿性能、抑制谐波谐振性能进行了详细分析,并对补偿方案进行了数字仿真。理论分析和仿真结果证明了该综合补偿系统的有效性和可行性。