采用负载电压检测控制方式的串联型电力有源滤波器

在分析串联型电力有源滤波器工作原理的基础上,通过扩展电源电流检测控制方式,提出了一种新的负载电压检测控制方式,同时讨论了ＰＷＭ逆变器及其直流侧电压的控制方法。在此基础上,研制了采用新控制方式的串联型电力有源滤波器实验样机,进行了相应的实验研究。结果验证了负载电压检测控制方式的串联型电力有源滤波器的有效性,并且表明比电源电流检测控制方式更好的谐波补偿性能。     

一种新型的串联型有源电力滤波器

提出了一种基于等效电阻概念和功率平衡原理的串联型有源电力滤波器（APF），新串联型有源电力滤波器不需要进行复杂的谐波检测计算，通过简单的控制就可以获得电源电流的参考信号，实现对谐波和无功电流的同时补偿。研制了实验样机，实验结果与理论分析和仿真结果相吻合，验证了所提出控制方法的正确性，并显示所提出的串联型APF对电压型谐波源有良好的补偿特性。     

电压型谐波源与串联型有源电力滤波器

分析了直流侧电感和电容滤波的整流器的谐波特性 ,进而把它们分为电流和电压型谐波源。说明了串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源的原因。提出了一种新的检测负载电压控制方法 ,它通过直接检测负载电压来为串联型有源电力滤波器提供参考电压 ,从而改善了其谐波补偿特性。为说明串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的有效性和比较不同的控制方法 ,进行了实验研究。     

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。     

一种基于补偿电流的单相电路谐波电流检测算法

针对电网中谐波的危害和"污染"等问题,为了实现有源电力滤波器控制系统谐波电流检测的精确性、实时性,本文提出了一种单相电路谐波电流检测算法,该算法基于补偿电流最小检测原理,通过构造函数将谐波电流检测问题合理地转化为基波有功电流幅值问题,实验表明,新算法具有实时性好、计算量小、易于实现等优点。基于此算法的有源电力滤波器具有较好的动态响应性能,能实现有效的谐波电流补偿,仿真结果验证了该算法的有效性和正确性。     

并联型有源电力滤波器输出电感选择的新方法

并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)交流侧输出电感是连接APF与电网的桥梁,直接影响补偿电流的动态性能,对有源滤波器的补偿特性起着决定性作用。针对电压源并联型有源电力滤波器电感注入电路的拓扑,提出一种严格的基于谐波电流分析的并联型APF输出电感值确定方法。它能根据补偿目的的不同准确计算出最优的电感值。通过对电力系统中广泛存在的非线性整流负载的仿真,验证了该方法的正确性和可行性。     

基于TMS320F240的有源电力滤波器的研究

对基于TMS320F240的有源电力滤波器的工作原理、电流检测方法和补偿电流控制策略等问题进行了论述,并对一套380 V并联型有源电力滤波器样机进行了实验.     

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。     

采用Delta调制的三相并联型电力有源滤波器的研究

提出一种采用Ｄｅｌｔａ调制三相并联型电力有源滤波器,其补偿电流给定信号采用特定消谐脉宽调制检测技术获得。检测电路仅需３个模拟乘法器,参数调整方便。仿真和实验研究证明这种电力有源滤波器能够消除谐波电流源型负载产生的无功电流和谐波电流。     

三相并联型有源电力滤波器补偿电流性能分析与改进

三相有源电力滤波器通常用来补偿非线性负载所引起的谐波和无功电流。在有源电力滤波装置中，其补偿性能的好坏，很大程度上取决于控制器的设计。但由于非理想因素的影响，例如输出电流环路带宽有限、检测电路的延时、指令电流的产生等，都会影响补偿效果，而传统的PI控制由于带宽有限不能实现无静差输出。为了提高三相并联型有源电力滤波器的补偿性能，该文在同步旋转坐标系下提出了一种理想的电流控制策略即基于PI控制和重复控制并联结构的电流控制方法，利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度，PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。实验结果和理论分析充分证明了所提并联结构电流控制器的可行性。     

有源电力滤波器补偿延时及对策的研究

由谐波电流指令计算及PWM控制引起的补偿延时影响了有源电力滤波器的补偿性能,本文分析了在全数字控制及模数混合控制两种控制方式下产生时间延迟的原因,最后给出了实现无差控制的条件.在此基础上提出了一种简单的相位补偿方法,采用该方法可以有效地补偿谐波电流指令计算及PWM控制引起的时间延迟,同时保证有源电力滤波器具有良好的动态性能.最后通过实验验证了采用新方法的有源电力滤波器无论对稳定负载还是变化的负载都具有良好的补偿效果.     

并联混合型有源滤波器电流跟踪的迭代学习控制

在并联混合型有源电力滤波器控制中,由于传统PI控制只能对直流给定信号进行无差调节,对周期量谐波滤波效果不够理想。该文根据稳定性负载电网谐波具有重复周期性特点,提出了PI型迭代学习控制算法,并引入遗忘因子学习律,增强系统鲁棒性。同时通过模糊推理构造参考电流误差的D型学习律前馈环节,提高了系统的跟踪精度。该控制方法计算量小,易于实现。仿真分析与现场运行结果表明了该控制方法的有效性。     

Accurate phasor measurement for transmission line protection in the presence of shunt capacitor banks

This paper proposes a phasor measurement algorithm for transmission systems compensated with shunt capacitor banks. Since the shunt capacitor banks tend to lower the resonant frequencies, the dominant component, which has the lowest resonant frequency, is insufficiently attenuated by a low-pass filter and has an adverse influence on the phasor measurement of the fundamental component in a fault current signal. This paper theoretically investigates the dominant frequency in the presence of shunt capacitor banks and presents a phasor measurement algorithm immune to the dominant component and DC-offset. The performance of the algorithm is evaluated for a-phase to ground (a–g) faults on a 154-kV transmission system compensated with shunt capacitor banks. The evaluation results indicate that the algorithm can measure the phasor reliably and satisfactorily, although the fault current signal is distorted with the dominant component and DC-offset. The paper concludes by describing the hardware implementation of the algorithm on a prototype unit based on a digital signal processor.     

移动平均在并联有源电力滤波器中的应用

在并联型有源电力滤波器的设计中,若采用d,q同步旋转变换来提取谐波电流,则低通滤波器(Low Pass Filter,简称LPF)是设计的关键环节.介绍了d,q同步旋转变换和采用移动平均算法的LPF的基本原理,并通过仿真与常用的Butterworth LPF相比较,证明了移动平均算法在动态响应速度(15 ms以内)和稳态精度方面具有一定的优势.经试验验证,动态响应速度为15 ms,补偿后电流的THD达到2%左右,由此得出结论,基于移动平均算法的LPF具有优良的动态响应速度和稳态精度.     

基于自适应预测算法的谐波电流无差拍控制

基于单相并联有源电力滤波器,提出一种无差拍控制策略。随着数字控制技术的发展,无差拍控制在有源电力滤波器控制中的地位越来越重要。虽然该技术响应快、精度高,但由于采样以及处理器计算的延时,系统容易不稳定。文中提出了一种自适应预测算法,可预测两个采样周期后的参考电流,有效消除延时,保证系统稳定性。无差拍控制与自适应预测结合使用,可有效降低稳态时各次谐波电流的含有率和电流总谐波畸变率,并在负载变化时能快速跟踪上谐波电流的变化。通过仿真在单相并联有源电力滤波器上实现了该算法,并将其与线性预测方法进行了比较,证明了它具有精度高、响应快的特点。     

并联型有源滤波器直流电压的简单自适应控制

提出了一种基于二次性能指标的简单自适应控制算法，通过采用滞环电流控制产生了脉宽调制的开关信号，设计了并联型有源滤波器直流电压控制器。仿真结果表明，与常规的比例–积分控制相比，对并联型有源滤波器直流电压采用简单自适应控制可获得更好的动态性能，且负载变化时的鲁棒性更好。     

基于TMS320F2812的三相并联型有源电力滤波器的研究与实现

首先对三相并联型有源电力滤波器的原理以及谐波检测方法进行了分析,然后详细介绍了有源电力滤波器的主电路设计要点和以TMS320F2812型DSP为核心的控制系统构成,完成了谐波电流检测和补偿等实验.实验结果表明,F2812型DSP可完全满足系统要求,控制精度高、动态性能好、谐波抑制效果显著.     

A novel time-domain current-detection algorithm for shunt active power filters

A novel current-detection algorithm based on the time-domain approach for three-phase shunt active power filters (APFs) to eliminate harmonics, and/or correct power factor, and/or balance asymmetrical loads is analyzed in this paper. A basic overview and evaluation of the performance of existing current-detection algorithms for active power filters are presented. According to different complicated power quality issues and various compensation purposes, a novel current-detection algorithm is then proposed. Comparing with existing algorithms, this algorithm has shorter response time delay and clearer physical meaning. Different compensating current references can, thus, be accurately and easily obtained by adopting the proposed algorithm. It ensures that the shunt APF can very well achieve different compensation purposes. Moreover, it is very easy to implement this algorithm in a digital signal processor (DSP). Simulation results obtained with MATLAB and testing results on an experimental shunt APF are presented to validate the proposed algorithm.     

基于相量叠加的PI控制在并联有源滤波器中的应用

首先分析了并联有源滤波器误差信号的特点,并指出了传统PI控制应用于并联有源滤波器的不足是积分环节的作用具有周期性。针对误差信号的特点,在相量叠加的基础上提出了采用误差信号按周期叠加的改进PI控制方法,以消除积分环节的周期性。该方法应用于并联有源滤波器的控制中可有效地消除控制系统的稳态误差,提高系统的稳态和动态性能。仿真和实验结果证明了该控制方法的有效性。     

基于Smith预估器的自适应广义预测控制

针对参数缓慢变化的大时滞被控对象，提出了一种基于Smith预估器的自适应广义预测控制方案，在广义预测控制的等价结构中用Smith预估器替换原最优预估器，并通过参数在线辨识，不断修正Smith预估器 广义预测控制器参数。仿真结果证明，该方案动态响应快，跟踪效果好，能有效克服时滞影响。