四桥臂有源电力滤波器直流侧电压控制研究

四桥臂有源电力滤波器(APF)可以解决三相四线制系统谐波和不平衡问题,主电路参数及直流侧电压控制直接影响APF的补偿性能。本文基于四桥臂APF数学模型,给出了直流电压参数的选取依据;分析了三相四线制APF交直流侧能量交换的特点,基于此确定了四桥臂APF的直流侧电压控制方案;建立了直流侧电压控制环数学模型,并对控制器进行了设计。通过仿真和实验验证了直流侧电压选取的合理性以及控制方案的可行性。     

DSTATCOM直流侧电压简易模糊PI控制研究

直流侧电容电压的稳定是配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)能够正常工作的前提条件。针对传统控制方法在直流侧电压建立过程中存在较大超调量和启动电流涌流的问题,从浮动调节直流侧电压参考值角度出发,设计一种简易模糊PI控制器,实现了DSTATCOM的阶梯渐变式无超调升压。该新型方法既解决了传统常规PI控制器对模型精确性要求较高、易引起超调和抗干扰能力差的问题,又有效地减少了一般模糊控制带来的时间延迟。对所提出的简易模糊PI控制策略进行MATLAB仿真,并制作一台容量为10k VA的DSTATCOM实验样机,通过仿真和实验验证了该新型直流侧电压控制策略的有效性和可行性。     

有源电力滤波器直流母线电压控制实验研究

有源电力滤波器的直流侧电压值对其补偿效果有很大的影响,主要针对有源电力滤波器直流侧电压的取值与控制进行研究。设计了有源电力滤波器实验系统,在此基础上,理论分析了直流侧电压与补偿电流之间的数学关系;通过不同条件下的实验深入分析了直流侧电压值与补偿特性之间的关系;根据有源电力滤波器的启动特性,设计了相应的PI算法,消除了启动阶段电容电压超调大的不利因素。实现了直流侧电压的合理选择与有效控制。     

基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压PID控制设计

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,针对PI控制方法的不足,提出了基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压的PID控制。该方法充分发挥了神经网络具有逼近任意非线性函数的能力,具有动态响应快、超调小、静态误差小的特点,并且实现简单,满足多种变化负载情况下的有源电力滤波器直流侧电压控制要求。对BP神经网络结构进行了设计并推导出隐含层和输出层加权系数计算公式,同时给出了BP神经网络学习算法流程图。通过Matlab对其控制效果进行了仿真研究。     

一种新型APF直流侧电压控制策略

针对有源电力滤波器(APF)直流侧电压控制存在的超调与静差问题,提出一种基于自抗扰控制器的新型APF直流侧电压控制策略,对APF交直流两侧功率交换进行建模,分析dq坐标系下有功分量变化对于直流侧电压的影响。利用参数自适应PI控制器取代安排过渡过程中常用的跟踪微分单元,设计二阶扩张状态观测器并对误差反馈单元进行线性化处理。经过仿真与实验验证,本文所提控制策略可有效解决APF直流侧电压控制存在超调与静差问题,并有效提高系统的响应速度与鲁棒性,具有广阔的应用价值。     

移相控制技术在串联有源电压质量调节器中的应用

首先对采用移相控制技术来抑制直流侧电压泵升时电网过电压倍数、负载功率因数、移相角及补偿电压大小之间的关系进行了简要理论分析,然后从能量平衡角度对直流侧电压泵升现象进行了讨论,揭示了直流侧电压变化与逆变器能量流动的关系.在此基础上提出了基于直流侧电压闭环控制的移相控制策略,并给出了具体的实现方法.实验室3 kW单相串联有源电压质量调节器以及容量分别为50 kVA和100 kVA的三相四线制串联有源电压质量调节器的实验结果表明,装置可以根据电网和负载运行状况自动对负载参考电压进行渐近移相,移相及直流侧电压泵升抑制效果非常好,是一种实用的控制方法.     

移相控制技术在串联有源电压质量调节器中的应用

本文首先对采用移相控制技术来抑制直流侧电压泵升时电网过电压倍数、负载功率因数、移相角及补偿电压大小之间的关系进行了理论分析，然后从能量平衡角度对直流侧电压泵升现象进行了讨论，揭示了直流侧电压变化与逆变器能量流动的关系，在此基础上提出了基于直流测电压闭环控制的移相控制策略，并给出了具体的实现方法。实验室3kW单相串联有源电压质量调节器以及容量分别为50kVA和100kVA的三相四线制串联有源电压质量调节器的实验结果表明，装置可以根据电网和负载运行状况自动对负载参考电压进行渐进移相，移相及直流侧电压泵升抑制效果非常好，对谐波、过压、不平衡等电压质量问题有良好的补偿作用，是一种实际可行的控制方法     

基于单周控制的三相四线制APF直流侧电压控制的分析与研究

由于电网中各种非线性负载的增加,谐波问题日益严重。有源电力滤波器(APF)是目前进行谐波抑制的一种有效方法,而直流侧电容电压的稳定是APF控制中一个非常重要的环节,直接影响其补偿性能。传统直流侧电压控制方法是PI比例调节法,其中PI的参数难以实时确定。提出一种新的直流侧电压控制方法,即利用单周控制策略控制三相四桥臂换流电路来给APF直流侧提供电压支撑。该方法不但控制电路简单,而且换流电路实现单位功率因数运行,不会对电网带来附加的谐波危害。最后通过MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了系统仿真模型,设计了试验样机。通过仿真与试验验证了该方法的稳定性与可靠性。     

三相四线有源电力滤波器直流侧电压控制方法

针对传统直流侧电压控制方法存在超调量和静差较大的问题，提出了模糊PI控制方法，该方法根据直流侧电压的变化情况，采用模糊控制规则对PI控制参数的初始值进行自动调整，使其在任意时刻都能采用最适合的PI控制参数。与传统直流侧电压控制方法相比较,该控制方法具有超调小、响应速度快、静差较小的特点。仿真结果验证了该方法的正确性。     

基于单周控制的三相四线制APF直流侧电压控制的分析与研究

由于电网中各种非线性负载的增加,谐波问题日益严重.有源电力滤波器(APF)是目前进行谐波抑制的一种有效方法,而直流侧电容电压的稳定是APF控制中一个非常重要的环节,直接影响其补偿性能.传统直流侧电压控制方法是PI比例调节法,其中PI的参数难以实时确定.提出一种新的直流侧电压控制方法,即利用单周控制策略控制三相四桥臂换流电路来给APF直流侧提供电压支撑.该方法不但控制电路简单,而且换流电路实现单位功率因数运行,不会对电网带来附加的谐波危害.最后通过MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了系统仿真模型,设计了试验样机.通过仿真与试验验证了该方法的稳定性与可靠性.     

基于DSP-ARM的并联有源电力滤波器控制器

针对三相并联型有源滤波器,从能量守恒角度提出一种将周期离散控制技术和数宁锁相环技术应用于直流侧电容电压控制的策略.设计了基于DSP-ARM的全数字控制系统,仿真和实验结果证明,设计的控制系统运算速度快,能跟踪和补偿频繁变化的负荷谐波.     

基于电容电荷平衡的DC/DC变换器的数字控制算法

利用电容电荷平衡原理来推导出直流,直流变换器的动态控制算法.介绍了变换器在负载电流突变和输入电压突变时的最优算法模型,详细分析了如何减少输出电压的波动以及缩短恢复时间以提高变换器的动态响应.试验结果验证了这两种算法的有效性,在25W、400kHz的同步整流Buck变换器中,应用该控制算法使得直流/直流变换器的动态响应达到最优.     

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。     

并联型有源电力滤波器软起动控制研究

针对有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)起动时补偿后的电网电流过冲,提出了一种控制瞬时有功电流直流分量的新型起动控制方法.该方法在起动时将瞬时有功电流的直流分量进行相应的缩小,然后逐步增大该分量,直至增加到100%,再通过直流侧电压的比例积分控制,将直流侧电压稳定地控制在参考值附近.这样通过对直流侧电压上升速度和参考值的控制,抑制了起动时补偿后电网电流的过冲,也有利于各种保护功能动作.仿真和实验结果证实了该方法的可行性.     

基于级联多电平的有源滤波器直流侧电压平衡控制

为了减小电网中非线性负载带来的谐波电流对电网质量的影响,针对基于H桥的有源滤波器装置中直流电容电压问题,提出一种新的控制方法。将控制模块分成模块均值电压控制器和直流母线电压控制器两个部分,通过调节每个H桥之间的有功功率交换和有源滤波器同电网间有功功率的交换来实现直流电容电压的平衡控制。利用该方法对八个单元H桥级联的并联型有源滤波装置进行Matlab/Simulink仿真,并基于FPGA+DSP实验平台搭建了三单元H桥级联样机。仿真和实验结果表明,基于级联多电平的有源滤波器直流侧电压平衡控制方法是有效和实用的。     

并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制

控制有源电力滤波器(APF)直流侧电压为适当值是保证其具有良好补偿性能的一个重要因素,以并联型有源电力滤波器交流和直流侧瞬时功率平衡为基础,对并联型有源电力滤波器直流电容平均电压与脉动电压的变化规律进行研究,分析了它们对并联型有源电力滤波器性能的影响。为了克服这种影响,提出了在补偿电流中注入基波有功电流和增大直流侧电容量控制直流电压稳定的一种方法。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

基于AC-DC-AC的异步电机系统积分反步和滑模控制

为了实现基于AC-DC-AC的异步电机系统四象限运行、能量双向流动、网侧单位功率因数、直流母线电压可控,采用了积分反步与滑模控制。当负载转矩较大范围变化时,直流母线电压发生较大的波动,网侧子系统电流内环采用电容电流控制,直流母线电压快速恢复恒定。针对起动时电压超调问题,提出电压软给定的方法,抑制了较大超调。针对负载转矩未知,采用滑模观测器。仿真结果表明,该方案下的系统性能较好。     

并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制

控制有源电力滤波器(APF)直流侧电压为适当值是保证其具有良好补偿性能的一个重要因素,以并联型有源电力滤波器交流和直流侧瞬时功率平衡为基础,对并联型有源电力滤波器直流电容平均电压与脉动电压的变化规律进行研究,分析了它们对并联型有源电力滤波器性能的影响。为了克服这种影响,提出了在补偿电流中注入基波有功电流和增大直流侧电容量控制直流电压稳定的一种方法。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

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     

双环控制整流桥直流侧串联型有源电力滤波器及实验研究

针对广泛应用的整流负荷,提出一种直流侧串联型有源电力滤波器(active power filter,APF)。这种DC侧APF串联在整流桥与负载之间,通过产生谐波电压达到补偿谐波源的目的,使电源电流成为与电源电压同频同相的正弦波。与传统的交流侧有源电力滤波器相比,有源开关的数量减少了一半,简化了电路结构,降低成本。串联型DC侧APF采用双环控制,电流控制跟踪电源电压变化,电压控制调整APF的能量流向,通过改变APF储能电容电压极性,实现对电感电流的连续可控,从而实现谐波治理。这种控制方法具有结构简单、控制效果好等优点。实验结果验证了文中所得结论。