并联有源电力滤波器交流侧输出滤波器设计

针对输出滤波器存在的放大网侧电流畸变率、阻尼电阻发热严重的问题,提出一种工程化有源电力滤波器交流侧输出滤波器参数设计方法.采用二阶高通滤波器作为有源电力滤波器输出滤波器拓扑,在综合考虑输出滤波器的开关纹波滤波效果与电流畸变率、电容无功容量、电阻功耗之间关系的基础上,结合理论分析、仿真、实验研究,设计总结了并联有源电力滤波器输出滤波器的参数选择方法.采用该方法为50kVA并联有源电力滤波器设计了一套输出滤波器.实验结果表明:加装输出滤波器后,电流纹波抑制到滤波前的1/4以下,网侧电流畸变率增大约1个点,滤波电阻上90%以上的工频电流被旁路,电阻发热得到有效控制,实验结果验证了该输出滤波器设计方法的有效性.     

大功率有源电力滤波器的建模与应用

为实现较好的滤波效果,确保系统安全稳定运行,针对大功率混合型有源电力滤波器的补偿电流是通过控制逆变器的输出电压来产生适当输出电流的情况,在考虑有源滤波器的输出滤波器的基础上,利用开关函数法建立了大功率混合型有源电力滤波器的数学模型,为将电流参考信号转化为电压参考信号进行控制提供理论依据。实验仿真和工程应用都表明根据系统数学模型所设计有源滤波器的控制器能达到较好的滤波效果。     

基于LLCL滤波器的SAPF输出特性分析及控制

LLCL型滤波器通过电感和电容发生串联谐振滤除开关纹波,在使用更小电感量的情况下,可以获得比LCL型滤波器更好的滤波效果。这里总结了并联型有源电力滤波器(SAPF)中LLCL型滤波器的参数设计方法,对无源阻尼谐振的特点进行了分析,提出在保证系统稳定的前提下,尽量减小阻尼电阻值以保持高开关纹波衰减能力。在此基础上,进一步在电流控制方面提出采用广义积分控制(GIC)实现了补偿电网电流中50次以内奇次谐波的效果。最后通过实验证明了LLCL型滤波器以及广义积分控制器的作用和效果。     

低成本的新型混合型有源滤波器

提出了一种能应用在中高压系统的低成本的新型混合型有源滤波器.给出了新型混合型有源电力滤波器的拓扑结构,分析了该滤波系统的滤波原理,对注入支路进行设计和分析,并讨论了该滤波器的谐波抑制能力.利用戴维南定理对该滤波器的结构给出了等效开关模型,由此模型推导出控制策略.进行仿真实验,仿真结果验证了低成本的新型混合型有源电力滤波器具有很好的谐波抑制和无功补偿能力.     

基于有源阻尼的并联有源滤波器输出LCL滤波器设计

提出一种基于并联型有源电力滤波器的输出LCL滤波器的设计方法.该方法在满足电流跟踪快速性、电流纹波最大允许值等基本条件下,选取了总电感值;并由基波无功损耗约束了电容量上限.在此基础上,考虑到开关次谐波电流衰减率以及谐振频率的制约,综合选取了构成总电感的L1和L2的值及电容量.为避免LCL滤波器发生谐振,采用了电容电流反馈的有源阻尼法,通过设计反馈系数,有效抑制了低次谐波的振荡.最后基于采用重复学习控制策略的并联型有源电力滤波器,通过PSCAD进行仿真验证.仿真结果表明了LCL滤波器的优越性以及所提设计方法的有效性.     

并联混合型APF输出滤波器的研究

分析了注入式混合型有源电力滤波器的工作原理,从几种常见的输出滤波器的传递函数出发,利用MATLAB建立输出滤波器参数的波动对补偿性能影响的仿真模型,发现LRC型输出滤波器在较低的开关频率下,获得比LCL和LC滤波器更优异的性能。综合考虑,选取了LRC型滤波器进行设计,最后利用PSIM建立装有LRC型输出滤波器的注入式混合型有源电力滤波器仿真模型。仿真结果表明:对于注入式混合型有源电力滤波器采用LRC型输出滤波器有很好的滤波效果。     

一种LCL滤波器有源阻尼策略与设计方法

针对LCL滤波器的谐振峰特性会导致系统不稳定、中大功率变流器中无源阻尼方法的阻尼损耗会引起严重发热问题,根据LCL滤波器的传递函数和电容支路电流对系统阻尼的影响,提出一种电容支路电流反馈有源阻尼策略和反馈参数设计方法。研究了电容支路电流反馈有源阻尼策略对系统谐振峰增益和开关频率处增益的影响,将该有源阻尼策略和无源阻尼法进行了对比研究,得出电容支路电流反馈有源阻尼控制策略反馈参数的设计方法。对带有LCL滤波器的并网逆变器进行了仿真研究,仿真结果表明这种有源阻尼策略能有效抑制LCL滤波器的谐振峰,降低输出电流在谐振频率处谐波,增加系统的稳定性。     

PAPF输出滤波器的优化设计和控制

并联有源电力滤波器(PAPF)的LCL型的输出滤波器要满足指令电流动态跟踪、补偿频段电流最大输出比和高频开关纹波的充分抑制3个方面的要求.采用遗传算法对LCL参数进行优化设计,为了摆脱传统加权系数法在解决多目标优化问题时对加权系数选择的盲目性,采取了粗粒型并行遗传算法,为避免算法陷入局部最优解,在算法优化的过程中采用了动态交叉,变异算子,提高了粗粒型并行遗传算法的性能.另外针对大容量有源电力滤波器中阻尼电阻能耗过大的问题,用控制方法产生的虚拟电阻去代替实际的阻尼电阻.仿真结果证明了设计的LCL滤波器的优良性能和虚拟电阻的可行性.     

并联混合型电力滤波器的仿真研究

并联混合型电力滤波器能够很好地改善无源滤波器的滤波性能,实现在大功率场合下的谐波抑制和无功补偿.通过建立混合系统的单相等效电路图,分析了并联混合型电力滤波器的补偿原理和补偿特性;通过研究主电路拓扑结构,给出了主电路各个组成部分的设计方法,其中包括无源滤波器设计、耦合变压器设计、输出滤波器设计及有源滤波器控制策略设计.文章利用Matlab/Simulink构建了仿真模型,给出了仿真模型中各部分的参数,得到了仿真结果.仿真结果表明这种混合型电力滤波器可有效地改善无源滤波器的滤波性能,证明了设计方法的有效性.     

一种LCCL滤波器及其在半桥电力有源滤波器中的应用

提出一种新型高阶电力滤波器,将其命名为LCCL滤波器。与传统的LCL滤波器相比,LCCL滤波器通过在网侧电感支路并联一个小电容,使网侧电感与并联电容在开关频率处发生并联谐振。谐振使LCCL滤波器网侧支路在开关频率处呈现无穷大的阻抗,相比LCL滤波器可以更好地抑制开关频率附近电网电流纹波,减小电网电流THD。与LLCL滤波器相比,LCCL滤波器具有较好的抑制参数变化的能力,在考虑电网内阻抗时,拥有更好的高频纹波抑制性能。同时,可以更容易地进行基于电容电流反馈有源阻尼的控制器设计。LCCL滤波器作为电压源型逆变器(VSI)与电网的接口,可应用于PWM整流器、有源电力滤波器(APF)和通用电能质量控制器(UPQC)等多种场合。通过以半桥APF为例,讨论了LCCL滤波器的参数选择方法和控制器设计。最后,通过仿真和实验验证了LCCL滤波器的可行性。     

高精度、低纹波稳定电源用直流有源滤波器研究

对用于一种特殊的高精度、低纹波直流电源的直流有源滤波器的主电路结构和抑制纹波的基本原理进行了分析 ,提出了两种控制方法 ,并在此基础上研制出了实验装置。结果表明 ,由无源滤波器和有源滤波器构成的混合滤波器能大大降低电流纹波和提高电源的稳定精度。一台实际的工业装置测试表明 ,其纹波达到了 10ppm。     

一种LCL滤波器并网逆变电源准定频直接功率控制策略

针对传统逆变电源直接功率控制（DPC）开关频率不固定,导致系统输出滤波器设计困难,提出了一种LCL滤波器并网逆变电源准定频DPC策略。在传统并网逆变电源DPC的基础上,引入LCL输出滤波器,在低开关频率条件下实现了系统并网电流的低畸变,同时大大减小了并网总电感大小。对于LCL滤波器引入的高频谐振问题,引入了有源功率阻尼控制环节,保证了系统良好的稳定性和高并网性能。仿真试验结果表明,所提出的控制策略性能优良,在新能源并网发电领域有一定的应用参考价值。     

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。     

10 kV配电网混合型有源滤波器的研制

针对中小型企业谐波治理的要求,在分析LC和LCC电路谐振特性的基础上,提出了一种新颖的谐波注入式电路。该电路减小了有源滤波部分的容量,减少了无源元器件的使用数量,占地面积小,达到了工程应用的目的。详细介绍了该系统的滤波原理、控制器结构和大功率逆变器的实现。挂网试运行结果表明,该装置滤波效果较好,可靠性高,而且这种混合型有源滤波器(HAPF)的性能价格比较高,因而具有良好的工程推广应用价值。     

串联混合型有源电力滤波器的仿真研究

通过建立混合系统的单相等效电路图,分析了串联混合型电力滤波器的补偿特性,并且给出了无源滤波器的参数设计、耦合变压器的参数设计、输出滤波器的设计及有源滤波器主电路的选择.利用MATLAB构建了仿真模型,给出了仿真参数,得到了仿真结果.仿真结果表明了串联混合型有源电力滤波器理论分析的正确性.     

注入式混合型有源电力滤波器双闭环控制

在分析注入式混合型有源电力滤波器基本工作原理的基础上,建立其数学模型,并以此为基础分析了逆变器基波环流的产生及危害.为消除逆变器输出中的基波成分,确保系统的安全稳定运行,提出了一种注入式HAPF的注入电流和逆变器输出电流双闭环控制策略.注入电流控制外环实现注入电流完全跟踪负载谐波电流,保证系统的精度;逆变器输出电流控制内环对输出电流进行限制,抑制系统的谐振,加入阻尼,保证逆变器的安全可靠运行.仿真及实验结果验证了本文所述控制策略在谐波控制精度及系统安全可靠性方面的优势.     

大功率低纹波稳定电源用直流有源滤波器

介绍了一种高精度、低纹波稳定电源用直流有源滤波器的工作原理和控制方法,在此基础上研制了实验装置。实验结果表明,由无源滤波器和有源滤波器构成的混合型滤波器能大大降低稳定电源的电流纹波和提高电源的稳定性。一台实际的工业装置测试表是,其纹波能达到10ppm。     

基于LLCL滤波器混合阻尼策略设计方法

对基于LLCL滤波器的并网逆变器采用有源阻尼法与无源阻尼法相结合的混合阻尼控制,能很好地抑制系统谐振峰处和开关频率处谐波。首先,分析了LLCL滤波器无源阻尼法和有源阻尼法的特性以及两种方法对系统谐振峰处增益与开关频率处增益的影响。其次,将两种方法进行了对比,得出了LLCL滤波器混合阻尼参数的设计方法。最后,通过三相并网逆变器的仿真与实验,对提出的混合阻尼参数设计方法及控制策略进行验证。     

航空交流电子负载LCL滤波器研究与设计

针对航空交流电子负载对纹波抑制和动态性能要求都比较高的特点,研究了一种主动阻尼LCL滤波器电路,给出了具体设计方法.通过对六种典型的被动阻尼LCL结构滤波电路进行分析,结合ITAE最优控制模型对LCL滤波器参数进行优化设计,将其应用于10kW交流电子负载系统中.针对两种输入电流进行仿真,仿真结果证明了该设计方法不但能够...