直接计算法在有源电力滤波器中应用的仿真研究

根据直接计算法的计算公式,提出了直接计算法的谐波电流检测框图:根据此谐波电流检测框图,利用Matlab的Simulink模块库,建立了直接计算法的Matlab仿真模型.仿真研究发现:若电源电压无畸变,当负载电流处于稳定状态时,直接计算法能够准确地计算出需要补偿的谐波及无功电流,当负载电流处于变化状态时,直接计算法具有较好的动态性能;电源电压畸变对直接计算法的检测精度的影响较大;电源频率变化对直接计算法检测精度的影响很小.当电源电压发生畸变时,可以采用锁相环电路获得与电源电压同步的正弦信号.     

APF谐波电流检测的积分法与低通滤波法的比较研究

积分法和低通滤波法都是以非线性负载电流的Fourier级数表示为理论依据的两种有源电力滤波器(APF)谐波与无功电流检测方法.为了弄清楚这两种方法的检测性能孰优孰劣,建立了对这两种方法进行比较研究的MATLAB仿真模型,在此基础上,对这两种方法在电源电压无畸变、电源电压发生畸变和电源频率发生变化时进行了仿真比较.比较研究发现:在电源电压无畸变时,当负载电流处于稳定状态时,积分法的检测精度高于低通滤波法的检测精度,当负载电流处于变化状态时,积分法的跟踪速度快于低通滤波法的跟踪速度;在电源电压发生畸变时,积分法与低通滤波法的检测精度无明显差别;在电源频率发生变化时,低通滤波法的检测精度明显地高于积分法的检测精度.     

两种基于瞬时功率理论的单相电路谐波电流检测方法的比较研究

基于三相电路瞬时无功功率理论的单相电路谐波电流检测方法(延时最短的方法2)和基于单相电路瞬时功率理论的单相电路谐波电流检测方法都是基于瞬时功率理论的有源电力滤波器谐波电流检测方法,而后者比前者简单许多.为了弄清楚后者的检测性能,根据这两种方法的MATLAB仿真模型,建立了对它们的检测性能进行比较的MATLAB仿真模型.在此基础上,对它们进行了仿真比较.比较发现:在电源电压无畸变时,当负载电流处于稳定状态时,后者的检测精度略低于前者,而当负载电流处于变化状态时,这两种方法都能够平滑地跟踪基波有功电流幅值,它们的动态响应时间无明显差别;在电源电压发生畸变时,后者的检测精度明显地低于前者;在电源频率发生变化时,后者的检测精度明显地高于前者.     

两种单相电路谐波电流检测方法的仿真比较

为了揭示直接计算法的检测性能,特别是它在实际应用时的检测性能,建立了对直接计算法和参考方法进行对比仿真的MATLAB模型,并对它们进行了仿真比较.比较结果表明:在理想情况下,直接计算法和参考方法的检测精度无明显差别,而直接计算法的动态性能优于参考方法;在电源频率变化而电源电压无畸变时,直接计算法的检测精度高于参考方法;...     

一种自适应谐波电流检测电路的仿真研究

通过基于自适应噪声抵消技术的一种谐波电流检测方法研究。利用MATLAB仿真软件建立相应的仿真电路,并研究电网电压畸变、参考输入电压幅值对检测效果的影响,结果表明自适应谐波电流检测电路的检测效果不受电网电压畸变的影响,但受参考输入电压值大小的影响。     

畸变电压下单相电路谐波和无功电流综合检测方法

在现有单相电路基波电流分离法基础上,分析了锁相环相位检测误差和畸变电压对谐波和无功电流检测的影响,得出由锁相环及畸变电压引起的相位检测误差不影响谐波电流的检测,但对谐波和无功电流的综合检测以及直流侧电压调整有影响的结论.提出了一种谐波和无功电流综合检测新方法,采用无锁相环、提取功率角的方式,实现了畸变电压下单相电路谐波和无功电流的综合检测.仿真结果验证了该检测方法应用于有源电力滤波器中的有效性.     

无锁相环单相电路谐波及无功电流综合检测新方法

提出了新的无锁相环单相电路谐波及无功电流综合检测方法.该种方法不需要锁相环电路,只需要通过构造任意初相位的基频正余弦信号,再与负载电压和电流经过相关变换后,就能分离出电压的基波分量,以及电流的基波有功分量,从而最终检测出电路的谐波与无功综合电流.在电网电压无畸变和存在畸变两种情况下分别进行了仿真.仿真结果证实其能够实现电网在有源滤波器的作用下只提供负载基波有功分量的目的,且不受电网电压畸变影响.     

自适应谐波电流检测方法用于有源电力滤波器的仿真研究

通过对有源电力滤波器自适应谐波电流检测方法的理论分析和仿真试验,进一步验证了该方法的有效性和优越性.通过建立MATLAB仿真模型,研究了电网电压畸变、参考输入电压幅值和频率,以及积分增益变化对检测性能的影响,并得出有实用价值的结论.     

基于用户侧谐波和无功补偿的谐波检测法研究

针对用户测谐波和无功电流补偿,提出了有源电力滤波器谐波电流的一种新检测算法.该算法不论电源电压是否畸变,仅对用户自身造成的谐波进行检测.仿真结果表明,通过APF补偿后,电源电流和电源电压含有相同次数的谐波,保持相同的畸变率,波形相似.     

改进型的i_d-i_q谐波检测方法研究与仿真

准确、快速、易于实现的谐波检测方法对有源电力滤波器的控制十分重要。在总结现有谐波检测理论的基础上提出了一种谐波检测方法,该方法不受电源电压畸变影响。通过对三相电源电压的预处理分离出电压正序分量,进而利用d-q变换实现了电流基波正序有功分量的准确检测。研究结果表明,该算法在理想电网电压和畸变电网电压条件下,均能获得正确的基波正序有功和无功电流,为在有源电力滤波系统中实现对谐波电流、无功电流和不对称分量的综合补偿提供了合理的参考指令电流。     

基于瞬时无功功率的改进型谐波电流检测法

为了改善传统的有源电力滤波器(APF)的快速检测和实时补偿性能,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进型ip、iq检测法。该方法通过建模和分析,用简单的积分、延时和增益环节代替传统的低通滤波器,将检测方法总延时从1个电源周期减少到1/6个电源周期。该方法还可推广应用到单相电路、三相四线制和三相不平衡负载等场合。运用MATLAB软件进行仿真的结果表明:该方法在电网电压对称有畸变或对称无畸变时都能跟踪谐波,准确检测出谐波和无功电流,并可将每个电源周期的检测方法总延时从0.02s减少到约0.0033s,从而验证了该方法满足电力系统中APF的实时测量要求。     

基于瞬时电压矢量定向的有源电力滤波器补偿电流检测

结合电力系统无功补偿与谐波治理的基本原则,对基于瞬时无功功率理论的传统谐波电流检测方法在有源电力滤波器中的应用进行了简要分析,进而提出了以电网电压为参考基准,以实现各种非线性负载及阻感、阻容性负载向纯电阻性负载转换为目的的负载电流波形和相位治理原则,并详细阐述了基于瞬时电压矢量定向的补偿电流检测方法。该方法克服了传统方法在电网电压畸变时补偿后电流不能跟随电网电压波形的不足,避免了有源电力滤波器补偿电流过大及畸变无功功率倒送电网现象的出现,同时该方法具有频率自动跟踪、相序自适应等特点。最后,通过仿真和样机试验验证了该补偿电流检测方法的优越性。     

基于无锁相环的电气化铁道功率平衡装置电流检测方法的研究

针对平衡变压器供电方式下,高速电气化铁道谐波、负序电流引起的电压畸变,指令电流检测过程复杂、延时较长,结果含有误差的缺点,提出了一种无需锁相环电路快速准确地提取指令电流的方法。该方法通过简单的数乘运算提取基波电压,运用同步检测法来准确地检测出指令电流信号的方法,使两供电臂功率平衡,电流对称且与供电臂基波电压同相位,消除无功、谐波及负序电流对三相电力系统的影响。相比传统的带锁相环,基于鉴相原理和瞬时无功功率理论的检测方法,该方法更加简便易行,运算速度更快,且不受电网畸变条件的影响。通过仿真分析,验证了该检测方法在电气化牵引供电系统电压畸变条件下运用的正确性和可行性。     

一种考虑频率偏差的谐波电流检测方法

针对目前的无锁相环谐波检测方法在电网电压畸变和频率偏移时对谐波检测精度变差的问题,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测方法。该方法能在电网含有负序分量、谐波且频率偏移时由电压基波矢量快速、准确地测定电压的频率和相位,为电网不平衡状态下谐波的检测和治理提供可靠的信息。理论推导和仿真结果表明,所提出的改进方法能有效改善电网频率偏移和电压畸变时谐波电流的检测精度。     

有源电力滤波器自适应电网电流滞环控制

简要介绍了基于有功能量平衡原理的控制方法,将自适应电网电流滞环控制方法应用于三相四线制有源电力滤波器。该方法主要根据电网电压、有源电力滤波器接入点电压和电网电流的微分改变滞环电流宽度,从而实现开关频率的稳定;通过改变补偿电流的波形实现电网电流的正弦化,且在负载变化时,电网电流能实现动态稳定。该方法的特点是不需要传统的谐波电流检测,可实现数字化控制。使用Matlab仿真,其结果证明了该方法对三相四线制有源电力滤波器进行定频控制是可行的。     

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。     

基于高频交流链接技术的大功率高压直流电源

当前大功率直流电源普遍采用直流链接技术和无源功率因数校正方案,电网侧电流谐波较大、功率因数较低且尺寸较大。基于高频交流链接(HF AC link)技术的变换器具有优异的电网侧性能,且不需要大容量的直流储能环节和滤波电抗器,尤其是在大功率电源中有利于减小尺寸,结合串联谐振电路,还可以减小损耗,以满足移动平台对高功率密度、高效率的要求。采用状态平面图法分析了在三相激励条件下的串联谐振电路断续模式下的电流特性,并得到了精确的控制参数表达式,对串联谐振电路采用脉冲密度调制(PDM)的方式调节和稳定直流电源的输出。在对单脉冲电流特性分析基础上给出了基于电网相位进行前馈的控制策略,并构建了前馈和反馈控制相结合的控制系统并对其进行仿真和实验。实验结果与仿真结果一致,表明在负载电阻560Ω上产生28.6k W,即4k V的条件下,电压纹波低于1%,输入侧功率因数为1,各相电流总谐波含量低于5.5%。     

基于无差拍控制策略并联型有源滤波器的谐波抑制

首先对并联型有源滤波器的主电路拓扑结构进行了电路分析。基于此提出一种能适用于并联型有源滤波器的无差拍控制方法。无差拍控制方法通过预测参考电流,使控制系统具有更好的动态性能。采用简单的预测方法,直流侧电压控制采用传统的PI控制,最后用MATLAB对无差拍的控制策略在并联型有源电力滤波器进行了仿真实验。