DSP技术应用于双重化有源电力滤波器

介绍了并联型有源电力滤波器(APF)的基本原理,双重化的主电路结构和SPWM多重化原理,以及APF的谐波提取及其控制策略。为了提高有源电力滤波器的容量及其谐波补偿效果,采用了载波移相双重化技术,在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,还可减少系统输出的高次谐波含量。实验结果表明:基于DSP的双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。     

基于DFT谐波检测方法的大容量并联型有源电力滤波器的研制

本文介绍了采用多重化主电路设计、基于离散傅立叶变换(DFT)谐波检测方法的100kVA并联型有源电力滤波器的研制情况.文章对并联型有源电力滤波器补偿谐波与无功电流的工作原理进行了分析,论述了选择DFT作为电流检测算法的优点,并对采用二重化方法设计的主电路结构以及相应控制策略的实现方法进行了介绍,最后给出了实验结果.实验证明,该系统满足设计要求,补偿效果良好.     

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。     

三相四线制有源电力滤波器双重化设计的研究

文章采用载波移相的双重化技术,在保持主电路拓扑结构及不提高逆变桥开关频率的前提下,获得了较高的等效开关频率、更大的容量及其更好的谐波补偿效果。介绍了SPWM多重化原理在并联型三相四线制有源电力滤波器中的应用,以及APF的谐波提取及其控制策略的优化设计。最后采用双重化原理研制了一台容量为150kVA的有源电力滤波器工程样机。实验结果表明:整个系统稳定可靠,电气性能满足技术要求,补偿效果明显。     

采用多重化主电路实现的大功率有源电力滤波器

为解决大容量有源电力滤波器容量和开关频率之间的矛盾,介绍了一种采用多重化主电路实现的大容量有源电力滤波器,并给出了系统的主电路结构和控制方法。实验表明,该系统能有效地解决有源电力滤波器容量与开关频率的矛盾,取得了满意的效果。     

基于遗传算法的有源滤波器LCL输出滤波器优化设计

有源电力滤波器(APF)采用脉宽调制技术会产生高频开关谐波电流注入电网,必须采用输出滤波器加以滤除.鉴于LCL滤波器在电网阻抗摄动时的优良滤波性能,将其应用于APF中,基于此建立了LCL型输出滤波器在APF中的数学模型.针对阻尼电阻引起损耗的问题,采用在APF控制策略中引入电容电流反馈的LCL滤波器有源阻尼方法,等效地...     

三电平有源电力滤波器的无差拍控制研究

对三电平主电路拓扑结构的并联型有源电力滤波器进行研究,首先介绍了其谐波电流检测方法、三电平主电路数学模型以及无差拍控制策略。针对三相三线制有源电力滤波器,根据所建立的主电路基于abc三相和d-q旋转坐标系下的数学模型,详细阐述了无差拍控制的原理、主电路的离散化模型。并分别提出非线性负载稳定和突变两种运行情况下谐波电流的预测算法。基于MATLAB/Simulink系统仿真分析结果表明,所提出的无差拍控制方法能很好地保证控制系统的精度和动态响应的速度。     

广义有源电力滤波器检测与控制方法

为了抑制系统高次谐波提高电能质量,研究了广义有源电力滤波器的主电路、工作原理、指令电流检测算法及控制策略后,给出了仿真结果。理论分析和计算机仿真显示,广义有源电力滤波器通过使用高性能IGBT构成的6桥臂PWM变流器来实现主电路,通过基于αβ0正交变换的广义瞬时无功功率理论来检测指令电流和使用电流滞环控制来控制广义有源电力滤波器输出,能够实现电力系统单位功率因数补偿且功能强、性能好及指令电流检测实时性好、精度高、实现容易等特点。     

多重化主电路实现的大功率有源电力滤波器

为解决大容量有源电力滤波器面临的大容量和开关频率之间的矛盾,本介绍一种采用多重化主电路的大容量有源电力滤波器,给出系统的主电路结构和系统的控制方法。实验表明该系统有效地解决了有源电力滤波器容量与开关频率的矛盾,取得了满意的效果。     

三相并联型有源电力滤波器的仿真研究

分析了三相并联型有源电力滤波器的系统结构和工作原理,介绍了基于三相瞬时无功功率理论的指令电流计算方法和主电路的控制策略,在此基础上建立了有源电力滤波器的仿真模型,并在MatLAB／Simulink平台上对该模型进行了仿真。仿真结果表明谐波计算方法正确,主电路控制策略合理,所设计的有源电力滤波器能够有效地抑制谐波电流,显著提高了电能质量。     

基于LCL的三相并联有源电力滤波器研究

为提高有源电力滤波器(APF)的谐波补偿性能,将LCL输出滤波器用作APF输出滤波器。建立了三相有源电力滤波器的空间电压矢量模型。利用有源电力滤波器的空间电压矢量模型给出了满足APF快速跟踪性能的输出滤波感取值范围。详细讨论了LCL滤波器各参数对输出滤波器性能的影响,提出了LCL输出滤波器的设计方法,并且给出了一个设计实例。最后仿真和实验验证了本文所提方法的有效性。     

有源电力滤波器控制策略和谐波检测方法分析

有源电力滤波器（APF）是补偿电力系统谐波的重要装置,其控制策略与谐波检测方法对其性能有很大影响。介绍了滞环电流控制、空间矢量控制等多种有源电力滤波器的控制策略;分析了基于频率运算的谐波检测及瞬时空间检测等各种检测方法,指出了各种技术的优缺点。展望了有源电力滤波器的发展方向,近期主要集中在对谐波理论、控制系统的简化和数字化及补偿装置的多功能化等方面的研究。     

并联有源滤波器输出LCL滤波器研究

基于电流最大允许脉动、逆变器开关频率和阻尼特性要求,提出了应用在三相并联有源电力滤波器中的LCL滤波器的一种新颖的设计方法。LCL滤波器是一种滤除逆变器开关谐波的有效手段,具有比LC滤波器更优异的性能,能够克服由于电网阻抗的不确定性而影响滤波效果的缺点。在详细介绍设计过程的基础上,给出了一个设计实例。为了避免LCL滤波器发生电流谐振,通常需要加入阻尼电阻,则导致损耗增加,降低系统效率。提出一种新的控制策略,引入电容电流反馈的方法,有效地替代了LCL滤波器中电阻的阻尼作用。通过调节反馈系数,不需要改变系统谐振频率,同时增强了阻尼作用,有效地抑制了低次谐波的振荡。仿真和实验结果证明了设计的LCL滤波器和采用的控制策略的优异性能。     

基于重复控制的三相4线制有源电力滤波器研究

采用三相4线制有源电力滤波器解决电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题.介绍了三相4桥臂有源电力滤波器主电路结构,以及基于瞬时无功功率理论中的ip-iq谐波检测方法.采用重复控制策略进行补偿电流控制,并通过Matlab仿真设计重复控制器的参数.采用这种方案可以有效补偿三相4线制系统中的谐波、负序和零序电流,实验结果证明了所提方法的有效性.     

并联有源电力滤波器三角载波与滞环比较控制策略比较与仿真

随着大量非线性设备投入电力系统,其引起的谐波问题倍受关注,而有源电力滤波器被认为是抑制谐波污染的最有效设备之一,其性能很大程度上取决于电流控制部分,阐述了有源电力滤波器的工作原理,并针对并联有源电力滤波器的特点,着重分析了单相有源电力滤波器的工作过程,利用PSIM软件作为仿真平台,搭建了有源电力滤波器主电路及电流控制电路,电流控制部分采用三角载波与滞环比较2种控制策略,在基于瞬时无功理论谐波电流检测的基础上,采用2种控制方式分析了有源电力滤波器的性能并比较了三角载波与滞环比较控制策略的工作原理及优缺点,仿真过程与结果有效地为电流控制提供参考和依据.     

单独注入式混合型有源电力滤波器复合控制策略的研究

本文建立了单独注入式混合型有源电力滤波器的电气模型。根据此模型综合比较了混合型有源电力滤波器的两种常用控制策略,提出了一种基于检测电网谐波电压与谐波电流的混合有源电力滤波器复合控制方案,并对其补偿性能和抑制电网频率和系统阻抗变化的影响进行了分析。为了实现系统的无差控制,提出了基于递推积分的PI算法,并且由模糊推理在线整定比例系数和积分系数,该算法能有效地提高系统的动态和稳态性能。仿真和实验结果表明采用这种复合控制的注入式混合有源电力滤波器能达到较好的滤波效果。     

LCL-APF恒频直接功率控制的研究

针对LCL输出滤波器三阶系统稳定控制比较复杂,提出了一种新型有源电力滤波器(APF)的控制方法,采用基于PI控制和支持向量机(SVM)技术的恒频直接功率控制(SF-DPC)方法。相对于常规的直接功率控制,该方法可保持开关频率固定,有利于LCL滤波器的设计。同时,为增强控制系统的稳定性,加入了一个有源功率阻尼环节。仿真结果证明,采用该控制策略的APF具有良好的谐波抑制能力和动态性能。     

并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的有源阻尼控制

LCL滤波器可有效滤除并联型有源电力滤波器APF输出的高次谐波含量,但也引入了谐振,对系统稳定性造成很大影响.传统的解决办法即增加无源阻尼电阻来抑制谐振峰,但难免增加损耗.采用了1种新型的引入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,证明了本设计方法的有效性以及采用有源阻尼的LCL滤波器的优越性.     

基于LESO的有源电力滤波器模型预测控制研究

针对在采用LCL滤波器作为输出滤波器的T型三电平有源电力滤波器拓扑中,在应用模型预测控制时存在的对电压、电流传感器需求量大、因系统建模不准确而产生的误差等问题,提出一种基于线性扩张状态观测器的改进有源电力滤波器系统模型。该模型对每一个开关周期内滤波器电容支路电压进行观测,将得到的结果应用于逆变器输出电流计算和有源电力滤波器预测控制模型的建立,能够减少1/3的对传感器的需求,并将因LCL滤波器而引入的误差考虑在控制策略之内,有效提高有源电力滤波器的控制精度和对谐波及无功的补偿效果。在此基础上提出了以逆变器输出电压为控制对象的模型预测电压控制策略。基于Matlab/Simulink的仿真验证了所提模型的有效性,并通过实验验证了其可行性。     

基于复合重复控制的LCL型三相四开关有源电力滤波器

三相四开关有源电力滤波器TF-APF(three-phase four-switch active power filter)作为一种容错拓扑,能够在容错状态下运行,有效抑制谐波电流,其研究对于电力电子功率器件及系统可靠性运行具有重要意义;采用LCL型输出滤波器能进一步提高TF-APF中开关次高频谐波的滤波效果,提高补偿精度。针对LCL三阶系统的谐振峰问题,采用一种电容电流反馈的控制策略,有效抑制谐振峰,提升系统稳定性与可靠性;为提高系统对指令电流跟踪的稳态特性与动态特性,采用一种复合重复控制策略,以实现对TF-APF指令电流的精准、快速跟踪控制。基于Matlab仿真实验,验证了所提基于复合重复控制的LCL型TF-APF系统的可行性与有效性。