谐波电流检测方法的对比研究

分两种情况（有源滤波器同时补偿谐波和无功、单独补偿谐波）对基于瞬时无功功率的ip-iq法、单位功率因数法和自适应滤波法3种检测方法进行了仿真研究,并给出了稳态和暂态的仿真波形。MATLAB仿真结果表明,UPF法适用于同时补偿谐波和无功电流的场合;对于只需要补偿谐波电流的场合,基于瞬时无功功率的ip-iq法能较快地进入稳态,而自适应滤波法则能及时地响应负载电流的突变。     

矢量谐振控制器在并联有源滤波器中的应用

针对并联有源滤波器(SAPF)补偿电流的控制问题,分析了比例积分(PI)控制器和矢量谐振(VR)控制器对SAPF补偿电流控制的优势和不足之处,提出了这两种控制器并联的电流控制策略,具体将PI控制器、VR控制器分别用于在同步旋转坐标系下无静差地调节基波电流分量和相应频率次的谐波电流分量,介绍了SAPF的数学模型及其特点,并基于零极点对消的方法,详细分析了PI控制器和VR控制器的电流闭环频率特性,论证了并联电流控制方法的可行性,并在Matlab/Simulink模块中搭建的SAPF仿真系统和SAPF实验样机中进行了应用验证。仿真和实验结果都表明,采用该方法的SAPF对主要次的谐波电流有良好的补偿效果。     

基于改进的重复控制永磁同步电机谐波电流抑制方法

严重的谐波电流会影响驱动电机系统的性能,如增加损耗、产生转矩波动,甚至导致控制不稳定等.针对此问题,提出了一种改进的重复控制方法.该方法通过利用傅里叶分析对指定次数的谐波电流进行提取、信号重构与角度补偿而产生d、q轴电压的补偿分量,叠加在原有d、q轴电压给定值上,共同作用于永磁同步电机,实现谐波电流抑制.为了验证该方法...     

利用谐波注入法改善永磁同步电机的运动特性

为了提高永磁同步电机的稳定性,减小转矩脉动,降低振动,采用多软件联合仿真,提出了一种基于多同步旋转坐标系的主动谐波注入法.该方法采用了解析法进行坐标变换,建立了谐波数学模型,完善了各阶次谐波下的谐波状态方程.利用PI控制器追踪高次谐波的电流和电压,实现了高次谐波的提取与注入.并通过转速环、电流反馈环和电压补偿环实现了转矩脉动和振动噪声的降低.     

基于DSP的数字电力有源滤波器设计与仿真

近年来配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉等负荷不断增加,这些负荷的非线性、冲击性及不平衡的用电特性是电力系统的电压、电流波形发生畸变,甚至引起电压波动、闪变和三相不平衡,对供电质量造成了严重的影响,因此消除电网中的谐波污染已经成为电能质量研究中的一个重要课题。有源滤波器（APF）的控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。控制器分别实现了谐波指令电流提取,谐波指令电流输出控制。文中将通过系统仿真验证控制器设计的可行性。     

改进重复控制方法在并联型有源电力滤波器中的应用研究

有源电力滤波器的电流控制器设计直接影响电流谐波的补偿效果,采用比例积分PI控制跟踪交流信号时存在静差,而基于内模原理的重复控制在特定频率处有无穷大的增益,能够实现电流无静差跟踪,但系统动态响应速度慢。因此,该文提出将PI前馈控制与重复控制相结合的改进重复控制方法。该方法能够对电流进行无静差跟踪,且对系统谐波具有较好的抑制效果。通过Matlab/Simulink仿真软件和APF装置验证了系统对电流谐波具有较高的补偿精度且系统的动态性能较好。     

基于延时补偿的电网谐波电流信号跟踪控制方法研究

针对电力系统中谐波污染严重等问题,以注入式混合的有源电力滤波器IHAPF作为研究对象,提出了基于延时补偿的谐波电流信号跟踪控制方法。该方法主要由π补偿Smith预估器与神经网络PI控制组成,π补偿Smith预估器使系统延时过程中从控制的闭环内部转换到外部,从而减小了控制延时对系统的影响;通过PSO-BP算法对PI控制器参数进行优化处理,最后对所提方法进行了仿真验证。仿真结果表明,与传统方法相比,本研究所提方法具有更好动态响应特性和更高的稳态补偿精度。     

基于瞬时无功功率理论的三相电路谐波和无功电流检测

为了准确实时地检测电网谐波及无功电流,依据三相电路瞬时无功功率理论,以计算瞬时有功电流ip和瞬时无功电流iq为出发点,得出一种用于有源电力滤波器的实时监测谐波和无功电流的方法。利用Matlab仿真软件,对该监测方法进行了仿真研究,仿真结果验证了算法的有效性,该方法能为谐波抑制和无功补偿提供可靠的谐波及无功分量,可为有源滤波器与无功补偿装置的研发提供可靠的技术参数。     

基于直流电流二倍频分量抑制的电流源型PWM整流器控制策略

电流源型脉宽调制整流器在电网电压不平衡工况下运行时,电网电压中负序分量的影响将导致直流侧引起低频脉动,网侧电流出现低次谐波。为了解决此问题,在含有源阻尼的传统双闭环控制基础上,利用直流侧电流内环谐振控制直接抑制直流侧输出低频脉动,同时使网侧电流正弦化;在网侧电流参考指令中加入滤波电容电流补偿项,实现系统网侧电流和电网电压同相位运行。为进一步提升系统在高不平衡度工况下运行性能,在调制环节中引入陷波器消除低次谐波分量,提高了网侧电流波形质量。最后利用MATLAB/Simulink进行仿真测试,并搭建了一台3 kW实验样机,仿真与实验结果表明在电网不平衡度为6.7%和20%时,文中所提出控制策略均能将直流侧电压波动限制在1.2 V以内,同时网侧电流总谐波畸变率小于4%。     

2H桥单元组合逆变器复合控制策略

中频逆变器在各种舰艇上均有广泛的应用,为了保证逆变器的波形质量与稳定性,针对中频逆变器的特点,建立2H桥单元组合逆变器的拓扑结构和数学模型,通过SPWM的谐波分析找出谐波的特点。并以此建立了电压电流双环反馈的控制器。内环为电流反馈,使用3、5和7次谐波的P+控制器,外环为电压反馈,使用基波的谐振控制器。这种复合控制器有效地对各种谐波进行补偿抑制。在三相逆变器系统的仿真中得出了理论的适用性。     

基于SVPWM的三电平APF控制系统研究

针对三电平并联型有源电力滤波器（APF）提出了一种基于ip-iq法谐波指令电流计算、模糊PI自适应控制和三电平电压空间矢量调制相结合的控制方案,模糊PI自适应控制器的输入为谐波指令电流与APF实际输出谐波电流的差值及其变化率,输出为参考电压。研究了引入平衡因子控制变换器直流侧中点电位平衡方法,仿真实验验证了该方案具有良好的谐波补偿性能与实用价值。     

三相有源电力滤波器电流控制技术研究

电网常用的三相有源电力滤波器(APF)一般都是基于三相六开关拓扑,将三相六开关拓扑中一个桥臂上的2个开关用电容来替代便为三相四开关拓扑,三相四开关拓扑制定相应的控制策略可实现三相六开关APF的功能,一般作为三相六开关APF的一种较为经济的容错拓扑,来提高系统运行的可靠性。针对三相四开关APF控制策略的研究仍比较有限,该文研究了几种三相四开关APF的电流控制方法,并重点研究了基于dq同步旋转坐标系的直接电流控制策略,该控制策略不需要检测谐波电流,减少了所需传感器的数目并更易于利用DSP等数字芯片实现,同时避免了由于谐波检测的误差造成的补偿精度上的问题,通过将APF的数学模型转化到dq同步旋转坐标系下,利用PI控制器便可对电网输出电流的无静差跟踪控制。文中阐述了几种电流控制策略的原理,并建立了三相四开关APF的仿真模型,对基于dq坐标系的直接电流控制策略进行了仿真验证,证明该方法具有较好的动态特性和稳态特性。     

峰值电流模式PWM控制器的斜率补偿设计

简要描述开关电源中电压模式和电流模式PWM控制的优缺点,分析引起次谐波振荡的主要原因,以及在电流模式PWM控制电路中引入斜率补偿电路的实际意义及增加方法。同时,对需设定的斜率补偿量进行分析和计算,最后给出部分实测的波形供参考。     

无功电流补偿微机控制器

无功电流将增加供电装置容量并降低供电质量,设量电容补偿可以改善。本控制器配合无触点开关使用,电容可零电流投入和切除,对电网不产生影响。每0.02s检测、计算、调整一次,尤其适用于冲击无功电流的场合。本文对控制器的工作原理、硬件组成和程序编制进行了较详细的说明。     

非理想电网电压情况下有源电力滤波器补偿电流检测技术研究

有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）补偿电流检测环节对其补偿性能有着重要的影响。三相电网电压不对称且畸变时,传统的p-q法和ip-iq法无法准确实现对负荷综合补偿。采用基于同步旋转坐标系法实现对基波正序有功分量的提取,在电网电压畸变时,增设一种基于低通滤波器的基波正序电压提取电路,该检测方法避免了传统锁相环对检测相位的误差,能够准确实现负载的综合补偿。同步旋转坐标系法即为将负荷电流合成矢量投影到电网电压合成矢量上,与其同频同相的电流即为基波正序有功电流分量,从而得到谐波、负序和无功分量,实现对负荷的综合补偿。最后给出了基于Fdatool（Filter Design＆Analysis Tool）工具箱低通滤波器详细的设计方法。理论分析和仿真结果证明所提检测方法的正确性和有效性。     

基于预测电流控制算法三相电源功率因数校正的研究

有源电力滤波器(APF)是一种能动态抑制谐波的电力电子设备。在APF的传统控制方法中,首先要检测出负载电流的谐波成分作为指令信号,然后使APF输出电流跟踪指令,从而抵消负载电流的谐波,使电网电流为理想的工频正弦波。通常只是检测的精度和速度会影响APF的补偿精度。本文针对滞环比较法和三角波比较法存在的缺点,提出一种新的预测电流控制策略,建立了数学模型,并在模型的基础上对其进行仿真。仿真结果表明,预测电流控制可以很好地改进功率因数。     

基于电压检测型SPR的电解制氢电源谐波补偿控制策略研究

新能源发电与氢能相结合是实现“碳达峰”与“碳中和”目标的重要途径之一,其中,电力电子变换器被广泛应用。配电网非线性负荷导致的谐波污染具有分散化的特点,而现有的有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）等谐波治理技术很难实现对配电网各支路中分散化谐波的有效治理。基于配电网中广泛应用的单相整流器（Single Phase Rectifier, SPR）,提出一种分布式谐波补偿控制策略,通过检测SPR输入电压实现谐波电流补偿,无需额外添加电流传感器。该控制策略可以在不改变局域配电网结构,以及不增加额外装置的前提下,使SPR变换器在保证自身功率稳定传输的同时,实现对外部谐波电流的有效补偿。搭建了一台400W样机,以验证理论分析的正确性与可行性。     

一种新型微网电压谐波补偿方法介绍

提出了一种新型的微网电压谐波补偿方法,谐波补偿是通过对分布式发电系统的适当控制来实现的。在这个方法中,采用了多环控制策略——谐波补偿环、虚拟阻抗环和电压电流比例谐振环。仿真结果表明,使用该方法能够达到较好的补偿效果。     

直流偏磁下计量用电流互感器在线补偿技术研究

直流偏磁会加剧电流互感器铁芯过饱和磁化,导致在运电流互感器误差值越限,影响电能计量结算的可靠性,甚至可能造成继电保护装置误动。文中分析了直流偏磁工况下电流互感器二次输出波形的特点;提出一种电流互感器直流偏磁在线补偿方法,检测电流互感器二次输出中二次谐波的大小及相位,判断电流互感器直流偏磁的严重程度,调节压控电流源,向互感器补偿绕组注入反向直流电流作为负反馈补偿,减小互感器直流偏磁。     

矿热炉短网补偿双闭环控制系统的研究

由于矿热炉内部工况变化的随机性,电极与矿料放电拉弧经常处于动态起伏状态,使短网存在大量的谐波电流和功率因数品质偏低等严重问题,本文提出了一种基于电流分解、倍频变换的软测量方法,在不增加硬件和免除常规坐标变换等复杂运算的基础上,较好地实现了对短网基波电流、谐波电流以及功率因数的检测。同时设计了以功率因数为控制目标,融合无功补偿和谐波电流抑制功能的双闭环控制系统,经过仿真和实际测试较好地验证了该电流预测方法及补偿控制规律的可行性,为其它电力变换设备等实施无功功率补偿、谐波抑制以及故障诊断和保护等方案提供了可参考的模型。