Matlab及其在三相四线有源电力滤波器仿真研究中的应用

简要介绍Matlab的特点以及Matlab/Simulink进行电力系统仿真的基本方法。通过对三相四线有源电力滤波器的建模及仿真,验证所提控制算法的正确性;同时,仿真实例还表明Matlab在电力系统仿真中的强大功能。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压控制策略的研究

在研究了PI控制方法控制方法的基础上,提出了对有源电力滤波器直流侧电压实现模糊递推PI控制的方法,设计了模糊控制规则,详细介绍了模糊递推PI控制方法的控制原理,并且针对PI控制方法和模糊递推PI控制方法采用Matlab/Simunlink仿真软件对直流侧电压进行仿真分析。仿真结果表明,模糊递推PI控制方法在系统稳定以及负载突变时比PI控制方法能够更加有效地消除稳态误差,使有源电力滤波器直流侧电压实现精确跟踪,从而提高滤波器的滤波效果。     

有源电力滤波器控制策略方法的仿真研究

为提高有源电力滤波器的控制策略水平,针对一般稳定性负载的电网谐波的重复周期性特点,应用基于PI型学习律的重复学习控制策略以增强系统的鲁棒性,同时提高系统的跟踪精度。在某厂谐波治理系统的设计中利用PSIM设计系统整体方案、控制策略以及进行仿真,同时与采用传统滞环控制的跟踪控制效果比较,仿真实验验证了该算法的有效性。     

三相并联有源滤波器的控制策略研究

主要研究了并联有源滤波器的3种控制策略：基于瞬时无功理论的控制策略（IPT）;单位功率因数控制策略（UPF）：同步功率传输控制策略（SPF）。分析了3种控制策略的基本思想,用仿真手段比较了3种控制策略在稳态时谐波抑制性能,在负载电流变化时的暂态性能,及在电网非理想情况下的补偿性能,仿真结果表明：在谐波抑制方面,UPF策略优于其他2种策略;在暂态性能方面,UPF策略则略逊于其他2种策略。在这3种控制策略中,UPF策略是最容易实现的。     

三相三线有源电力滤波器滞环电流控制策略

滞环电流控制是三相四线有源电力滤波器（APF）常用的电流控制方法,但在三相三线APF中应用不够成熟。分析了三相三线APF滞环电流控制策略的原理及可行性,给出了滞环控制中关键参数的设计和选择方法。通过对开关模态及三相电流关系的分析,推导出了三相三线APF直流侧电压选择的理论参考公式。在此基础上提出一种基于双数字信号处理器的APF数字滞环电流控制方法,实现了全数字化三相三线APF的滞环电流控制,实验结果证明了该方法的有效性。     

面向中压配电网的电力电子变压器控制策略研究

为实现电力电子变压器在电力系统中保证各环节稳定工作以及良好的电能质量,根据电力电子变压器的自身特点,采用分级策略控制其运行工作,输入级与隔离级分别采用电压电流双闭环和电压闭环控制,用以稳定后逆变器的直流电压;输出级采用电压单闭环控制和恒频恒压(V/f)控制。搭建了基于Matlab/Simulink的三级电力电子变压器中压配电仿真系统,通过仿真实验验证了PET在两种控制策略下都能够输出稳定的三相电压电流,同时有效减少了谐波污染;对比不同控制策略下系统各环节的波形变化情况,对电力电子变压器在中压配电网的工程应用具有一定参考价值。     

有源电力滤波器的并联运行及其控制策略

为了解决有源电力滤波器（APF）补偿大容量谐波电流的问题,对多台APF的并联运行进行了研究,并提出了一种基于均流和限流方案的并联控制策略。该方法既保证了有源电力滤波器补偿谐波电流的动态性能,又具有较高的可靠性。提出的并联系统可以很好地实现容量扩展,并且能够实现热插拔。Matlab仿真结果验证了该方法的可行性。     

三相四线制APF电流检测方法的研究

我国低压线路大多采用的是三相四线制有源电力滤波器(APF),针对时常因零线引发事故的现象,提出了p-q-o、ip-iq、dq-o等三种用于四线制APF的电流检测方法,使APF不仅可以补偿谐波与无功电流,而且还可以补偿中线电流。并分别建立了MATLAB/Simulink仿真模型。通过对理论和仿真结果的对比分析,得出对于三相电压不对称且有畸变的APF的谐波电流的检测精度最高的是d-q-o法。而p-q-o法只能用在电压对称且无畸变的APF中,ip-iq只能用于对称的APF中。     

新型混合型电力滤波器的研究

分析了新型混合型电力滤波器的补偿原理和补偿特性,给出了主电路各个组成部分的设计方法,及有源滤波器控制策略设计。利用MATLAB/Simulink构建了仿真模型,给出了仿真模型中电路的参数,得到了仿真结果。仿真结果表明,这种新型混合型电力滤波器可有效地改善无源滤波器或者单纯有源滤波器的滤波性能,这证明了设计方法的正确性。     

有源电力滤波器控制策略综述

针对有源电力滤波器 (APF)的控制 ,简要介绍空间矢量最优控制、滞环电流控制、单周控制、变结构控制、无差拍控制、单位功率因数控制和组合变流器相移SPWM技术等几种目前较新颖、应用较广的控制策略 ,并进行对比分析 ,指出它们各自的优缺点及应用范围。     

降低逆变器共模电压的三相四桥臂优化控制

提出一种基于三相四桥臂逆变器的正弦波脉宽调制(SPWM)状态交换控制策略,用于降低传统的三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生的共模电压.该策略是往前3个桥臂进行载波移相控制的基础上,对被控制桥臂进行状态交换,以避免零状态的出现,突破了原来的载波移相策略对凋制指数的限制,能在任意调制指数下有效地抑制共模电压.经过优化状态交换策略,在保持良好的共模电压抑制效果基础上,得到了具有最优差模特性的方案.实验验证了SPWM状态变换策略的有效性.     

单周控制三电平三相四桥臂APF研究

基于多电平的有源电力滤波器能产生多阶梯、低失真的电压波形,特别适合于高压大功率场合。为此提出一种单周控制的三电平三相四桥臂有源电力滤波器,它不需要三相负载电流检测以及繁琐的无功电流和谐波电流计算,控制器结构简单,仅由几个带复位的积分器、比较器、触发器和一些线性元件组成,具有控制精度高、补偿效果好的特点。滤波器工作于恒定开关频率,比较适合于推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波,改善电流总谐波畸变率并提高输电线功率因数。     

一种三相四开关有源电力滤波器SVPWM方法

三相四开关逆变器具有结构简单、硬件成本低的特点,且可作为三相六开关逆变器的容错拓扑结构。但三相四开关逆变器只有4个长度不完全相等的有效电压矢量,且无零矢量。针对上述问题,提出一种三相四开关有源电力滤波器(APF)的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。该方法首先利用2个空间位置相邻的有效电压矢量合成参考电压矢量;并利用2个方向相反的有效电压矢量合成零矢量,为合理选择合成零矢量所需的电压矢量,对电压矢量的扇区进行重新划分。该方法可应用于APF的容错控制,从而提高其工作可靠性。仿真和实验结果证明了该方法有助于提高谐波补偿的精度。     

交错降压式全桥有源电力滤波器

传统全桥有源电力滤波器(active power filter,APF)正常工作时开关管驱动信号中要加入死区时间,这样就会产生死区效应,降低 APF 的补偿性能。为了解决这个问题,提出一种交错降压式全桥 APF,其最大的特点是没有直通隐患,可靠性高,无需设置死区,补偿性能好。针对新型APF 电感数目较多的缺陷,采用半波倍频正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM),有效地减小了单个电感的感值,从而减弱电感数量增加而带来的体积重量影响。仿真和实验验证了理论分析的正确性和新型 APF 的可行性。     

基于单周控制的单极调制单相有源电力滤波器

有源电力滤波器(active power filter,APF)可以滤除谐波和补偿无功分量。单周控制双极调制方法控制并联型有源电力滤波器存在直流分量问题,开关损耗大、稳定工作范围窄、原有的单周控制单极调制方法不能快速跟踪电网电压的变化。针对以上问题,提出了应用于单周期控制有源滤波器的新的单极调制方法,控制方程正负半波对称且引入电网电压量,实现了直流分量基本为零和快速平滑跟踪电网电压,扩大了有源滤波器的工作范围。仿真结果证明了其可行性。     

基于PI调节器的直接转矩控制系统的研究

基于PI调节器的直接转矩控制方法通过转矩PI调节和磁链PI调节产生电压矢量,再经坐标旋转变换后得参考电压矢量,该矢量能在一个控制周期内补偿转矩和磁链的误差。用空间矢量脉宽调制（SVPWM）方式控制逆变器的开关状态,能够保持逆变器开关频率恒定。基于Matlab／Simulink的PI—DTC系统仿真研究表明了该方法的有效性。     

基于三维空间矢量脉冲宽度调制的三相四线制有源电力滤波器

建立了三相四线制三桥臂有源滤波器的主电路拓扑和数学模型,提出了一种新型三维空间矢量脉冲宽度调制的控制算法,结合直流侧电压控制模型对其进行闭环控制。经试验验证,获得了良好的补偿效果。     

三相四线制并联型有源电力滤波器研究

针对三相四线制并联型有源电力滤波器,设计一种以基于瞬时功率理论p-q算法的指令电流计算和改进的三角波比较的电流控制技术为核心的控制方案,分析了基于该方案的补偿原理,给出推导过程,并在Matlab/Simulink环境下搭建APF模型并进行仿真验证.仿真结果表明,该有源电力滤波器补偿效果显著,降低电流畸变率,平衡i相负载...