直流电压含二次纹波条件下并网逆变器输出谐波抑制

单相并网逆变器及电网电压不对称情况下的三相并网逆变器,直流母线电压均含有明显的二倍工频纹波分量。受该纹波分量影响,逆变器交流侧输出含有明显的三次谐波,影响逆变器输出电能质量。针对上述问题,利用双重傅里叶变换和开关函数法对并网逆变器的输出谐波特性进行了分析,在此基础上提出了抑制单相和三相逆变器输出三次谐波的改进脉宽调制方法。该方法根据直流母线电压修正调制波,无需提取直流母线电压纹波分量信息,算法复杂度低,易于实现。通过开关函数法详细证明了新型调制方法的可行性,给出了基于该调制方法的单相及三相光伏逆变器的控制策略。仿真验证了所提调制方法可显著降低直流母线电压含二次纹波条件下并网逆变器的输出三次谐波成分。     

链式APF的功率平衡机理和控制策略研究

研究了链式有源电力滤波器(APF)各H桥之间的功率平衡机理,采用相量法分析了各H桥直流母线电压与逆变器交流侧输出电压的相互影响机理,设计了基于直流母线平均有功功率调节和有功偏差调节相结合的直流母线电压控制策略,通过仿真验证了直流母线电压均衡控制策略的有效性。动态模拟实验表明,链式APF对于无功和谐波负载均具有良好的补偿精度和动态响应速度,实现了各H桥直流母线电压的自均衡控制。     

无变压器型并联混合有源滤波器设计及应用

将有源滤波器和无源滤波装置结合起来构成混合有源滤波器是当今的发展趋势,既弥补了无源滤波装置的固有缺陷,又能充分发挥有源滤波器的优势。该文对无变压器型混合并联有源滤波器的设计原则进行了研究,提出了具体的设计方法以及电感值和直流母线电压之间的关系。同时,分别给出了混合有源滤波进行补偿负载电流谐波和阻尼电网电压谐波放大这两种不同应用时的控制策略,对其滤波和阻尼特性进行了详细的分析。为了改善混合有源滤波性能,在控制策略中引入了广义积分控制器。实验结果证明了所提出的混合并联滤波装置具有优异的性能。     

一种采用负载电流和转速补偿的改进型飞轮储能系统放电控制算法（英文）

主要研究飞轮储能系统放电过程的直流母线电压稳定控制算法。飞轮放电过程中电机反电势随转速持续下降,直流侧负载通常具有电流突变的脉冲负载特性,而且传统PI双闭环控制的直流母线电压外环控制器具有非线性,导致其应对负载电流突变的动态响应慢,对转速变化的适应性差。为解决上述问题,本文提出了一种采用负载电流和转速补偿的飞轮储能系统放电控制算法。该方法将直流侧负载电流和电机转速信号补偿至直流母线电压外环,根据双向能量变换器交直流侧的功率平衡关系,对传统PI控制器的输出进行修正,重新计算q轴有功电流的给定值。此外,针对飞轮储能系统采用的高速电机d、q轴耦合电压大的特点,本文在电流内环也增加了前馈解耦算法,以实现d、q轴电流的独立解耦控制,增强对电流给定信号的跟踪能力。仿真和实验结果与理论分析一致,证明了改进后的放电算法具有更快的动态响应速度和更强的转速适应能力。     

一种有源电力滤波器直流母线电压模糊控制方法

维持并联型有源电力滤波器直流母线电压稳定非常重要,常规控制方法难以实现直流母线电压的有效控制.分析了直流母线控制原理、限幅器的非线性特性,提出了一种将PI控制和模糊变限幅控制相结合的直流母线电压控制方法并进行仿真研究,根据仿真参数搭建样机验证算法,Matlab仿真和试验结果表明该方法的有效性.     

一种无谐波检测的中频有源电力滤波器

介绍了一种无谐波检测的中频有源电力滤波器,可以同时补偿谐波和无功,且不需要对谐波和无功进行检测。详细分析了负载有功电流对直流侧电压的影响,将负载有功电流作为扰动,提出了一种无谐波检测的新型控制策略,省去了复杂的检测算法,避免了检测算法引起的误差和延时,提高了动态响应速度。仿真试验结果表明所提出的无谐波检测的中频并联型有源电力滤波器具有较好的谐波、无功补偿效果及较快的动态响应速度。     

适用于二极管钳位型三电平有源滤波器的母线电压数字控制方法

传统两电平有源电力滤波器(active power filter, APF)由干功率开关耐压水平和载流能力的限制,难以实现对高压大容量非线性负载的谐波补偿。在高压大容量系统中,二极管钳位型三电平变换器得到了广泛的应用。对三电平APF进行研究,提出一种母线电压闭环数字控制策略。在同步旋转dq坐标系下,将三电平APF母线电压控制系统分为电压外环和电流内环2部分。在电压外环中,采用自适应滤波器求出直流侧电压平均值,采用PI控制器产生有功指令电流维持直流侧电压恒定。在电流内环中,针对三电平APF直流侧中点电位不平衡问题,从空间矢量PWM调制方法的角度出发,对中点平衡问题进行仔细研究,提出一种简单的中点电压平衡控制策略,只需检测各相电流和中点电压波动的方向,对小矢量进行取舍实现APF中点电位平衡控制。实验结果表明了所提出算法的正确性和有效性。     

基于模型预测算法功率补偿双PWM协调控制

从能量流动角度分析双PWM结构,在前端整流侧采用模型预测算法实现对整流器输出的有功功率与无功功率最小跟踪误差的基础上,采用动态与静态相结合的功率补偿方法实现对系统能量控制,从而代替前端整流侧电压外环PI控制,用以达到在负载功率突变时抑制直流母线电压波动,减少直流侧电容容量,控制网侧谐波的目的。后端采用转子磁链定向控制方法实现对三相异步电动机的控制,最终实现双PWM前端整流侧与后端逆变侧的协调控制。仿真结果表明,系统在电动机功率突变时,能够实现功率最小误差跟踪控制,并且能够抑制直流母线电压波动,网侧电流波形良好。     

基于功率前馈的直流母线电压控制方法研究

传统背靠背双PWM换流系统中,当电网电压或负载状态突变时,直流母线电压波动幅度较大,若控制不当,将严重威胁系统的安全可靠运行。根据瞬时有功功率平衡关系,提出了一种功率前馈的抑制直流母线电压波动控制方法。通过建立负载状态前馈通道,将负载瞬时有功功率直接前馈到网侧瞬时有功功率控制环节,有效抑制了直流母线电压的波动,提高了系统的动态性能。搭建了Matlab/Simulink仿真模型及实验平台,对有、无功率前馈控制的直流母线电压波动情况进行了对比,结果表明,功率前馈控制策略可有效抑制直流母线电压波动。     

一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法

研究了电压源型有源电力滤波器、电源及非线性负载三者之间的能量交换机理,分析了变流器直流侧电容电压的稳定问题,提出了维持直流侧电容电压稳定的新方法。在此基础上提出了一种电压源型有源电力滤波器的新型控制方法,详细推导了控制方程。该方法无需检测三相负载电流和三相输入电压,无需计算参考电流、无功电流和谐波电流;只需检测两相电源电流和直流侧电容电压,通过简单运算就可直接求出每个开关周期内各开关的占空比,实现滤波器的控制。仿真研究结果表明新型控制方法能有效补偿谐波电流和无功电流,抑制负载不对称。     

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。     

三相整流桥直流侧和交流侧并联型有源电力滤波器比较研究

三相直流侧和交流侧有源电力滤波器均可用于三相不可控整流桥的谐波治理。从谐波补偿效果、有源滤波器的补偿容量、开关应力三个方面对二者进行了分析和对比。分析结果表明，由于直流侧有源电力滤波器并联在整流桥的直流侧，在换相处的负载电流变化率比交流侧小得多，因此直流侧有源电力滤波器的补偿性能优于交流侧有源电力滤波器。同时由于直流侧有源电力滤波器工作在电压电流两个象限，因此其补偿容量和开关应力远小于交流侧有源电力滤波器。     

改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法

为较好地解决低通滤波器的延时问题,分析了低通滤波器和积分器对谐波电流检测精度和检测响应过程的影响,采用移动窗积分法改进了单位功率因数谐波电流检测法的暂态性能,提出了改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法。Matlab/Simulink仿真结果表明该方法提高了传统检测方法的实时性,可较好地跟踪负载的变化。基于数字信号处理器的并联有源滤波器实验验证了该方法的可行性和有效性。     

一种新型谐波与无功电流检测方法

谐波电流的快速精确检测是有源电力滤波器滤波性能的关键指标,现有的谐波检测方法并非很理想。文中提出一种适用于有源电力滤波器的补偿电流检测新方法,该方法通过瞬时有功功率计算出负载基波正序有功电流幅值,然后乘以单位电压幅值的电源波形,得到基波正序有功电流的瞬时值,进而分离出待补偿电流分量;建立了基于PSIM的仿真系统,针对不同负载性质和负载电流突变等情况进行了分析。仿真结果表明,该方法能够准确、快速地检测出负载电流中的谐波和无功电流分量。     

注入式混合型有源电力滤波器谐波检测方法研究

首先分析了注入式混合型有源电力滤波器的结构及工作原理,针对有源电力滤波器的工作性能很大程度上取决于对谐波电流高精度、实时的检测,提出一种基于瞬时无功功率理论ip～iq谐波检测算法的改进算法,采用最小均方（LMS）自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器。可以更快地检测出谐波电流的指令信号,具有更好的稳态检测精度。利用MATLAB对其进行建模和仿真,验证了谐波电流检测算法的正确性和有效性。     

基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测改进方法及其数字低通滤波器的优化设计

针对有源滤波器实际工程的需要,提出一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq谐波和基波无功电流检测方法,可简化复杂的数学变换,能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测.并综合考虑FIR滤波器与IIR滤波器的优缺点,进一步提出均值滤波器与Elliptic滤波器串联滤波的二级滤波新方法.仿真结果表明该方法检测实时性好、精度高、易实现,具有实用价值.     

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.     

基于改进型自适应算法的谐波检测及其性能研究

通过对有源电力滤波器基本自适应谐波电流对消检测方法的研究,指出了基本自适应方法存在检测精度和动态响应之间的矛盾,证明了基本自适应系统是一个关于中心角频率对称的陷波器.理论推导证明了由于系统权向量不为一个恒定的值,导致该系统不能准确提取谐波电流.在此基础上提出了一种改进型模拟自适应对消检测方法,讨论了改进型自适应系统的稳...     

基于改进保守功率理论的单周控制有源滤波器的研究

文中提出了一种改进的保守功率理论的电流检测方法,其可以有效地分解出基波有功电流,消除了电压中谐波的影响。将此电流检测方法运用于单周控制的三相三线制有源电力滤波器系统中,搭建的系统仿真及实验结果验证了此方案的正确性,能消除谐波影响并能够对非线性负载产生的谐波电流进行有效的谐波抑制和无功补偿。     

自适应神经网络在谐波电流检测中的应用

为提高用于有源电力滤波器APF(active power filter)的谐波电流检测的性能,提出一种基于自适应神经网络的谐波电流检测方法.根据自适应噪声对消技术的基本原理,将基波电流从负载电流中滤除从而得到谐波电流.该方法能实时准确地检测出谐波,很好地弥补基于FFT方法、基于瞬时无功理论方法和基于小波变换方法等检测方法的缺陷.MATLAB/Simulink仿真结果证明该方法的实时性和准确性,可用于APF的谐波电流检测.