单相并联有源电力滤波器延时补偿方案研究

在检测有源电力滤波器谐波电流、指令电流计算和基于PWM逆变电源的补偿电流输出过程中产生的有源电力滤波器延时对APF的补偿特性造成不利影响。为了保证有源电力滤波器具有良好的动态补偿性能,针对单相并联有源电力滤波器提出了基于ARMA(p,q)和LMS自适应滤波器的延时解决方案。通过MATLAB进行仿真验证,结果表明所提出的解决方案具有良好的补偿效果。     

一种基于指令修正的有源电力滤波器控制方法

对于有源电力滤波器,稳态谐波补偿精度是衡量其性能的重要指标。提出一种基于指令修正的有源电力滤波器控制方法。在电流环仅采取50 Hz比例谐振调节器的基础上,根据有源电力滤波器电流指令和实际电流的偏差,对电流指令进行慢速校正。利用线性控制系统的特点修正实际输出电流,从而提高各次谐波稳态补偿精度。最后,通过功率实验对该控制方法进行有效性验证。     

基于灰色预测理论的并联型混合电力有源滤波器研究

并联型混合有源滤波器应用于电力系统可以动态抑制电网谐波,但由于有源滤波器控制延时影响而无法进行完全电流补偿.提出采用灰色模型来实现无时延预测控制,并将其应用于并联型混合有源滤波器有效补偿非线性负载中的谐波电流.文中具体分析了并联型混合电力有源滤波器的谐波检测原理、灰色预测控制策略及PWM滞环比较控制策略,在EMTDC平台建立基于灰色预测控制策略的并联型混合有源滤波器仿真模型进行测试,仿真结果表明采用灰色预测控制策略的并联型混合有源滤波器有较好的谐波抑制和无功补偿的性能.     

基于双DSP大功率并联型有源电力滤波器的研究

本文介绍了双DSP控制下大容量有源电力滤波器二重化的研究,重点阐述了系统控制、谐波电流指令提取和试验情况。控制方法采用PWM直接控制电流的方法,控制策略以d/q坐标变换为基础,实行分次补偿。因采样和补偿系统造成的幅值和相位差,在谐波电流指令提取过程中进行了动态补偿。单机100kVA和二重化200kVA有源电力滤波器的实验结果证明了控制方法和控制策略的正确性。     

一种基于单位功率因数控制的有源电力滤波器

为解决谐波污染、改善电能质量,采用基于单位功率因数的控制方法,提出了一种只需检测系统侧电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制系统侧电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,其补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。按照H桥逆变器的单极性脉宽调制的主电路研制了一台高性能的5kVA单相有源电力滤波器实验样机。理论分析、仿真及实验结果证明该有源电力滤波器可同时实现补偿负载无功及谐波电流,控制简单且具有良好的动态性能。     

基于无谐波检测的LCL-APF直接功率控制

LCL型有源电力滤波器具有补偿带宽高和开关纹波含量低的优点,但由于LCL输出滤波器是3阶系统,在谐振频率处会产生谐振,使稳定控制比较困难。文章提出了一种基于无谐波检测技术的LCL型有源电力滤波器直接功率控制方法,将无谐波检测技术结合到LCL型有源电力滤波器直接功率控制中,该方法省去了复杂的负载谐波电流检测和补偿电流检测,具有良好的有源电力滤波器谐波补偿效果,同时采用直接功率控制提高了系统动态控制性能,此外为克服LCL滤波器谐振问题,在控制器中增加了有源功率阻尼环节。仿真试验结果证明了该方法的正确性和可行性。     

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。     

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。     

一种新的有源滤波器控制方法研究

有源滤波器的滤波效果很大程度上取决于其控制性能,为了使逆变器的输出能迅速、准确地跟随参考信号的变化,提出了一种单独注入式有源滤波器控制方法。该法将负载谐波电流分成不同频率段的谐波电流信号,这些电流信号通过相应的谐波相位补偿器补偿无源部分相位偏差,再将各频段的谐波电流控制信号累加算得有源电力滤波器的PWM控制信号。仿真结果表明:该法控制的有源滤波器控制器滤波效果好、实时性强。     

有源滤波器参考信号的一种新的校正方法

为改善控制延时对有源滤波器(APF)补偿效果的影响,本文从分析数字化有源滤波器产生延时的原因出发,建立了APF控制系统的传递函数模型。用MATLAB对该传递函数进行频域特性分析可以发现,延时不但造成了输出参考电流相位的滞后,而且还对其幅值产生了影响;同时,由于延时的存在,系统电压的量测精度对参考电流的影响也是不可忽略的。在以上分析结果的基础上,本文提出了一种从参考电流的幅值和相位入手,对控制系统延时进行补偿的策略,并且兼顾系统电压量测精度对参考电流的影响。现场实验充分验证了该补偿策略的正确性和易用性。     

一种简单的预测电流控制新方法

为提高有源电力滤波器(APF)的电流跟踪性能,提出一种简单的预测电流控制新方法。该方法在当前采样时刻预测下一采样时刻参考电流值,计算出APF在下一采样时刻输出端参考电压值,再利用电压空间矢量调制得出控制开关信号,以达到电流跟踪控制目的。稳态时,利用前一周期存储的参考电流历史数据预测下一采样时刻参考电流值;暂态时,利用二阶外推插值法得到下一采样时刻参考电流值。该控制方法可以消除采样、计算等带来的延时,有效降低开关频率波动范围,具有电压利用率高、开关损耗小、动态响应快的优点。仿真与实验结果证明了该方法的正确性和可行性。     

以网侧电流为补偿目标的有源电力滤波器预测电流控制

根据有源电力滤波器谐波和无功检测的不必要性的结论,提出了一种以网侧电流为直接补偿目标的APF预测电流控制新方法.首先建立了用于预测电流控制的APF离散化模型,然后根据网侧电流的下一采样时刻的预测值和目标函数挑选出下一时刻的电压矢量.该方法除了可消除采样、计算造成的延时外,还可以省略谐波检测电路及实现等效的PwM发生器,在一定程度上简化了控制电路的软硬件设计,还消除了谐波检测造成的延时,具有良好的暂态性能.仿真结果表明该预测电流控制方法具有良好的补偿性能.     

数字化有源滤波器时延补偿方法的分析和验证

有源电力滤波器(APF)的数字化控制日趋普遍.然而在谐波电流检测、指令电流计算和基于PWM逆变电源的补偿电流输出过程中会产生延时,从而对APF的补偿功能造成不利影响.针对现有的几种典型补偿方法所表现出的时延效应及相应的改进措施进行了分析和比较,并加以实验验证.     

有源电力滤波器任意指定次谐波电流检测和控制策略

基于瞬时无功功率理论,提出了一种利用d-q坐标变换对系统中任意指定次谐波进行精确检测的方法。该方法应用于三相电路中,不受电压和负荷电流不对称情况的影响而得出任意次谐波电流补偿指令。进一步利用基于电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)理论的APF补偿电流控制策略验证该检测方法的正确性。在数字信号处理器(DSP)上低通滤波器予以实现,分析了DSP的延时影响并给出了解决方法。理论分析、仿真结果表明所提出的计算和控制方法的有效性,从而为DSP控制有源滤波器的实际应用提供了一定的借鉴意义。     

一种基于DSP的有源电力滤波器谐波提取方案的设计与实现

介绍了一种同步旋转坐标系的谐波提取方法,并同时辅以无限脉冲响应数字滤波技术及时间延迟补偿策略。通过Matlab仿真研究并设计,实现了以DSP为核心处理器的有源电力滤波器(APF)数字化提取方案。经过仿真试验分析和工程验证,证明了该方法的有效性和准确性。     

基于三相四桥臂逆变器的APF预测控制方法的研究

为解决三相四线制不对称电网系统中的谐波污染问题,提出了一种应用于三相四桥臂有源电力滤波器(APF)的控制方法。该方法在T采样时刻预测出T+1时刻的网侧电压和逆变器输出电流值,并根据建立的系统数学模型计算出T+1时刻的参考电压值,然后利用三维电压空间矢量调制得出主电路的控制信号,驱动主电路输出补偿电流以达到消除谐波的目的。此方法能有效降低采样、计算环节带来的延时,具有直流电压利用率高,系统动态响应好的优点。仿真实验证明了该方法的可行性。     

并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究

有源电力滤波器(active power filter,APF)是一种动态抑制谐波和无功的电力电子装置,以并联型有源电力滤波器为研究对象,从APF补偿电流的控制和直流侧电容电压角度出发,分析了电源电流控制方式,实现补偿电流的检测及双闭环反馈控制,提高系统的补偿精确度和动态响应性能。另外,直流侧电压的指令值都是根据电网电压的工作范围、APF的直流侧电容、额定输出电流、PWM逆变器输出侧电感、电流电压调节器以及调制策略等参数设计的,在考虑直流侧电压与APF功率损耗和补偿性能关系的基础上,提出了采用下垂调节器设计逆变器直流侧电压的控制参考值,使其兼顾APF的功率损耗及补偿性能综合平衡的优点。仿真结果验证了该APF控制系统的正确性和有效性。     

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。     

一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法

研究了电压源型有源电力滤波器、电源及非线性负载三者之间的能量交换机理,分析了变流器直流侧电容电压的稳定问题,提出了维持直流侧电容电压稳定的新方法。在此基础上提出了一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法,详细推导了控制方程。该方法无需检测三相负载电流和三相输入电压,无需计算参考电流、无功电流和谐波电流;只需检测两相电源电流和直流侧电容电压,通过简单运算就可直接求出每个开关周期内各开关的占空比,实现滤波器的控制。仿真研究结果表明新型控制方法能有效补偿谐波电流和无功电流,抑制负载不对称。