基于改进比例谐振控制的有源电力滤波器研究

提出了一种基于人工神经网络的自适应谐波检测方法,可以实时并行检测指定各次谐波的幅值和相位,具有原理简单、自适应性强等特点.提出了基于比例谐振控制的有源电力滤波器控制策略,实现对电力系统特定次数谐波的实时无静差控制.仿真试验证明了该方法的可行性和有效性.     

比例重复控制在有源电力滤波器中的应用

有源电力滤波器(APF)能有效解决电力系统中的谐波问题,为保证无静差跟踪给定电流,要求电流环控制器具备选频特性。采用比例重复(PRE)控制器,以实现对指定频率正弦信号的无静差跟踪控制,与改进的准比例谐振(PR)控制器进行对比分析。频率分析表明PRE控制比准PR控制有更高的稳定性和抗参数漂移能力,准PR控制对频率波动的适应性优于PRE控制。仿真和实验验证了PRE控制在适应参数变化上的优势,具备良好的动、稳态性能,易于数字实现。理论分析、仿真以及实验结论为有源滤波系统电流环控制器的选择提供了依据。     

有源电力滤波器直流侧电压专家PI控制研究

针对有源电力滤波器(APF)投入电网启动时存在冲击电流和冲击电压的问题,在直流侧电容电压比例积分(PI)控制方法的基础上,设计了一种专家PI控制器来控制APF直流侧电容电压的启动过程。从受控对象和基于经验知识的专家控制理论出发,结合PI控制建立整个电路模型。在Matlab/Simulink中进行了仿真验证,并将该方法在60 kVA实验样机上进行了测试。通过与常规PI控制对比证明该方法具有超调量小、动态性能好、稳态误差小的优点,并且在工程上有良好的应用价值。     

双谐振注入式混合有源电力滤波器及控制方法

提出了一种新型双谐振注入式混合有源电力滤波器(DIHAPF),注入支路由基波串联谐振支路和并联谐振支路组成,在保证补偿谐波电流注入能力的同时,避免了单谐振注入式混合有源电力滤波器(SIHAPF)高压配电网应用时容易无功过补的问题;建立了适用于高压配电网的注入式混合有源电力滤波器(IHAPF)的通用电气模型.给出了注入支路参数设计依据;此外,提出了一种适用于DIHAPF的基于广义积分预处理的比例积分(PI)控制方法,通过对负荷侧电流进行广义积分预处理获得电压参考信号,对有源部分交流侧输出电压进行闭环控制.实验及仿真结果证明了所提出的新型双谐振注入支路有效提高了IHAPF的应用电压等级,该控制方法在保证谐波电流控制精度与动态响应速度的同时,大大简化了控制计算过程,易于工程实现.     

有源电力滤波器电流无差控制方法的研究

随着越来越多的敏感负荷对供电可靠性和电能质量提出了更加严格的要求,设计高精度的电能质量治理设备具有非常重要的现实意义。设计了基于d,q坐标系电流无差控制的有源电力滤波器,利用Matlab/Simlink对d,q旋转坐标系下电流无差控制方法进行了仿真研究,并在基于DSP TMS320F2812和FPGA Cyclone IIEP2C20的控制平台上进行了软件设计和实验验证。仿真和实验结果表明,该装置滤波精度高、可靠性好,具有良好的工程推广价值。     

混合有源电力滤波器的新型迭代学习控制

将混合型有源电力滤波器应用于电网谐波抑制与无功功率补偿,在传统比例一积分（proportion—integration,PI）控制迭代学习算法基础上加入关于电流误差信号的微分项,提出一种新型比例-积分-微分（proportion—integration-differentiation,PID）控制迭代学习控制算法,并推...     

有源电力滤波器控制技术的研究与应用

有源电力滤波器(APF)的控制包括补偿电流控制以及直流侧电容电压的控制两部分,在对空间电压矢量脉宽调制(PWM)控制方法及直流侧电压控制的基本原理研究的基础上进行仿真,仿真结果表明基于空间电压矢量PWM技术的补偿电流控制方法的补偿效果较理想,为进一步提高基于空间矢量控制策略的补偿效果,在闭环控制的基础上,引入模糊自适应比例积分(PI)控制器,减小了补偿电流的跟踪误差,并降低了补偿后电源侧电流的畸变率。实验结果也验证了所设计控制方法的有效性。     

一种增强型有源电力滤波器直接功率控制方法

针对无谐波检测有源电力滤波器(APF)直流侧电压对负载有功分量随动性强,补偿效果易受负载突变影响这一问题,提出一种具有鲁棒性的双重滑模比例积分(DSM-PI)电压控制器,该控制器能根据直流侧电压误差分布函数在PI控制器和滑模比例积分(SM-PI)控制器间进行快速转换,从而有效对直流侧电压进行控制。同时对传统虚拟磁链观测器进行改进,运用双低通滤波器(LPF)法进行虚拟磁链定向,实现消除积分初值和零漂的目的。实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

注入式混合型有源电力滤波器的电流控制新策略

该文首先分析注入式混合型有源滤波器(injection hybrid active power filter,IHAPF)的结构特点,进而建立起对其进行电网侧谐波电流零逼近控制的模型。文章把比例积分(proportional integral,PI)控制算法运用于这一控制当中,以使系统稳态无静差;为改善系统的动态性能,用模糊算法对PI控制的系数进行在线调整;为提高系统的控制精度和稳定性,用选择谐波分次预补偿相位的方法来进行谐波检测,实现对系统延时的分频率补偿,提高系统的控制精度和稳定性。仿真结果和工程实际应用均表明,文章提出的控制方法能满足IHAPF系统控制的要求。     

改进型谐振控制三相并联有源电力滤波器的仿真研究

为了优化有源电力滤波器(APF)所产生的补偿电流的质量,在对APF电流跟踪控制进行分析的基础上,提出了一种改进的方法,即通过谐振控制器和比例控制器的并联实现无静差控制。结合瞬时无功功率理论检测谐波,对APF进行了理论分析和Matlab/Simulink仿真验证。改进后的方法能够实现对多个谐振频率进行零稳态误差跟踪,在三相并联APF中滤除掉50次以内的特定谐波。仿真结果证明了该设计方法的合理性和有效性。     

一种改进的电流控制方法在有源电力滤波器中的应用

给出了并联型有源电力滤波器系统简化数学模型,详细探讨了有源电力滤波器中常采用的三角波脉宽调制电流控制方法,在此基础上提出了一种改进的三角波脉宽调制电流控制方法。通过理论推导得出,在传统控制方法的输出指令电压中增加了一个与电源电压瞬时值成正比的量,提高了变流器输出电压的准确性,使APF实际输出电流能够精确地跟踪指令电流的变化。论文给出了这两种电流控制方法的 Simulink仿真结果,通过比较仿真结果验证了改进的三角波脉宽调制电流控制方法在谐波补偿效果和电流控制精度方面更有优越性。     

LCL型APF逆变器侧电流控制新方法

提出了一种基于逆变器侧电流反馈的LCL型有源电力滤波器(APF)电流闭环控制方法,该方法在传统单一逆变器侧电流反馈控制基础上,增加了LCL滤波电容电流的反馈调节,以提高系统控制精度并抑制LCL型滤波器与电网参数的谐振。理论分析和实验结果表明,相对于传统单一逆变器侧电流反馈控制和网侧电流反馈结合滤波电容电流反馈控制的两种典型算法,基于该控制策略的电流闭环控制系统具有较大的稳定裕度和阻尼作用,相应地,系统具有较强的稳定性和较好的谐振抑制能力。     

基于非线性微分跟踪器的无差拍控制在APF中的应用

文中将无差拍控制和非线性微分跟踪器相结合,利用两者的优势,提出一种基于APF无差拍控制器中引入非线性微分跟踪器,用以补偿负载电流变化扰动APF控制器的影响,从而避免过于复杂的谐波电流提取算法。该算法与传统的APF谐波提取算法不同,可以有效地降低电网电流的THD。仿真和实验结果都证明了所提控制算法方法的可行性。     

一种新的混合有源滤波器控制方法

针对混合有源滤波器HAPF的传统控制方法中存在的不足，提出了一种基于离散滑模控制算法的电流跟踪控制方法，避免了传统控制原理中系统滤波能力与稳定性之间的矛盾，不仅系统响应迅速，而且具有满意的控制精度，易于实现数字控制，仿真结果表明新的控制方法行之有效．     

基于ip-iq法和单周控制的三相有源电力滤波器

为了解决单周控制的三相有源电力滤波器的不足,本文将基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测法和单周控制相结合,以基波电流作为控制参考,运用于三相三线制有源电力滤波器中,并建立控制方程和控制电路。通过仿真验证了在电网电压存在畸变时,有源电力滤波器的补偿效果良好,且可以根据对谐波和无功电流灵活补偿。方案还可以运用到三桥臂三相四线制有源电力滤波器中。     

一种无电压传感器的改进型三相APF控制方法

对于传统的并联三相有源电力滤波器(Active Power Filter,APF),谐波电流提取理论和补偿电流的实时跟踪策略一直是研究的热点。现有的方法都不能很好地解决谐波电流提取精确度和补偿电流实时性的矛盾。此外,如何降低有源电力滤波器的开关频率也是需要解决的技术难题。为此,在分析传统有源电力滤波器原理的基础上,提出了一种无三相交流电压传感器的改进型三相APF控制方法。据设计的APF具有良好的准确度和实时性,并能从根本上解决开关频率高的问题。仿真结果证明了控制方案的正确性和有效性。     

APF直流侧纹波电压分析及新PI控制策略研究

针对有源电力滤波器(APF)在应用中直流侧电容值的选择问题,给出了一种基于直流侧纹波电压的分析方法,该方法可将纹波波动率控制在设定的范围内.对直流侧电压进行适当控制,使得在特定的电容容量条件下,电压纹波波动率达到最小值,以取得良好的补偿效果.为了控制APF直流侧纹波,提出了一种采用直流侧输出电压偏差平方值的模糊PI控制方法,同时采用空间矢量脉宽调制(SVPWM).仿真和实验结果证明,该方法能减小直流侧电压纹波,平稳直流侧输出电压.     

基于误差迭代PI和改进重复控制的APF补偿电流控制

针对电网谐波污染日益严重的情况,为提高有源电力滤波器(APF)的稳态补偿精度和动态响应性能,从谐振控制器的角度出发,对传统重复控制进行改进,并针对控制对象优化得到最优重复控制参数。同时,为了克服重复控制延时一个周波响应的动态性能缺陷,提出了一种误差迭代比例—积分(PI)控制法,在提高系统动态响应速度的基础上尽可能保证稳态精度。最后,对重复控制的嵌入形式加以改进,通过设置指令前馈通道优化控制结构,得到了改进复合控制的优化结构,实验和仿真结果验证了所提出控制策略的准确性和有效性。     

四桥臂APF电流跟踪控制方法研究

为解决三相四线制不对称电网系统的谐波污染问题,通过对三相四桥臂电路拓扑结构进行分析。针对传统的三维空间矢量调制方法,首先阐明了其不能用于四桥臂APF电流跟踪的原因。在此基础上,结合三桥臂APF的电流跟踪控制方法,在二维空间矢量控制策略上增加三维坐标垂直坐标轴上的电流跟踪策略,将三维空间矢量划分为12个三棱柱,而非传统的24个四面体,并根据垂直坐标轴分量的正负情况给出了电压,电流矢量的判定方法,得到了三维矢量电流跟踪控制下的输出矢量的选取判定表,实现了四桥臂APF对谐波电流的有效补偿。仿真和实验结果证明了该方法的正确性与有效性。     

电容分裂式三相四线制APF新型控制方法

针对传统比例积分(PI)控制器对于周期性信号跟踪性能较差、补偿精度不高的问题,在电容分裂式三相四线制不对称负载系统中,提出了基于PI控制和重复控制并联的复合控制策略。该策略结合了PI控制对指令响应的快速性和重复控制对周期性信号控制的高精度性的优点,构成了复合控制器,将其应用到有源电力滤波器(APF)电流跟踪环节中。对该策略进行了理论分析、仿真和实验验证,结果表明该设计方法能实现对指令的快速响应,同时提高电流跟踪精度,提高并网电流质量,由此验证了该控制策略的可行性和有效性。