并联型有源滤波器的补偿策略研究

针对实际应用中有源滤波装置的补偿容量有限等问题,阐述了并联型有源滤波器的补偿策略,将有源滤波器补偿方案的选择和装置的补偿能力相结合,讨论了装置的补偿容量能够满足补偿需要和装置的补偿容量不足两种情况下几种补偿方法的优劣.提出将遗传算法应用到有源滤波器中,优化分配各次谐波补偿容量的方法,并通过仿真,验证了该方法可以在有限的补偿能力内,使滤波效果达到最优.     

有源滤波与动态无功综合补偿控制装置设计

针对传统有源电力滤波器的容量与成本的矛盾,设计了一种基于数字信号处理器和可编程逻辑门阵列的有源滤波与动态无功功率综合补偿控制装置.该装置将有源电力滤波器（APF）及晶闸管投切电容器（TSC）进行混合滤波,使该装置兼具有源滤波与无功功率补偿的优点,具有有效补偿各次谐波,抑制闪变,补偿无功,提高功率因数,改善配电网电能质量的功能.利用Matlab/Simulink对该装置进行了仿真验证,并将其应用于电动汽车充电站,装置运行效果良好.     

新型谐振式混合有源滤波器的研究

为减小有源滤波器的容量,提出了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构。其基本思想是:根据分流原理,适当控制有源部分来等效增大系统支路的谐波阻抗,提高无源滤波器的滤波效果;将有源部分与基波谐振电路并联来减小有源部分容量;合理地配置注入支路的参数,以保证滤波器具有较好的滤波能力和一定的无功补偿能力。仿真和实验结果证明了所提出的混合有源滤波器的可行性和正确性,所提出的拓扑结构消耗的有效材料少,体积小,占地面积小。     

分次补偿方式的并联型混合电力滤波器研制

介绍了由有源电力滤波器和无源滤波器并联构成混合滤波系统的工作原理，分析了有源和无源滤波器并联补偿谐波时谐波电流分配的问题，提出采用分次补偿的控制策略，并对系统控制策略的软件方法和控制电路的硬件实现进行了阐述。在此基础上研制了一台250kVA／380V并联混合型电力滤波器装置。该装置已应用于治理中频炉负载的工业现场。仿真和现场应用结果表明，采用该控制方法，可以在保证良好的补偿特性的同时，有效减少有源滤波器部分的容量，从而降低了整个装置的成本，更加适用于治理中大容量谐波负载的场合。     

基于双DSP的无功与谐波自动补偿装置设计

提出了基于双DSP结构的有源滤波与无源滤波相结合的无功与谐波动态补偿原理和方案,设计了无功与谐波自动补偿装置主电路结构与控制系统。采用晶闸管投切电容器TSC的无源LC滤波器可以增大电源系统的容量,降低成本;采用基于双DSP结构的有源滤波器可以大大改善滤波性能,并能抑制LC电路与电网之间的谐振,提高了补偿系统动态性能。此装置能使电力系统的功率因数提高到0.9以上,同时可有效抑制供电网的谐波。     

大容量混合型有源电力滤波器的研制及节能应用研究

针对传统并联型混合有源电力滤波器的有源部分需要承受电网基波电压,难以应用于中高压电网的缺点,分析了一种改进结构的兼具大容量无功补偿能力的大容量混合型有源电力滤波器,添加了基波谐振支路与有源部分并联以减小有源部分的基波分压,并通过无源滤波器组来补偿大容量无功功率.在分析了它的滤波原理之后,针对某冶炼厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程需要,以达到节能降耗、保证电网安全稳定运行为目的,分别就不同的工况详细介绍了兼具大容量无功静补能力的大容量混合型有源电力滤波器装置的主要组成设备和工程应用过程中的关键技术.仿真和现场应用效果表明文中研究的滤波装置能够满足现场需求,提高了供电功率因数,滤除了大部分谐波电流,达到了节能降耗、维护电网安全的目标.     

基于基波磁通补偿的高压大容量串联型有源滤波器工程应用

提出了将基于基波磁通补偿(FMFC)原理的串联混合型有源电力滤波器(SHAPF)应用于中高压系统。介绍了有源电力滤波器的滤波原理、串联变压器的设计,以及逆变器的设计和控制。样机实验结果表明:该有源滤波装置的滤波效果良好、可靠性高,同时该SHAPF的谐波压降对负载供电的影响很小;只投入有源滤波器,而没有投入无源滤波器时,仍然有较好的滤波效果。该技术可应用于电压更高、容量更大的电力系统。     

一种高性价比并联混合有源电力滤波器

分析了传统的并联混合型有源电力滤波器的优缺点，在此基础上提出一种新型的并联混合有源电力滤波器，其有源部分不承受基波电压和不流过基波无功电流，进一步减小了有源滤波部分的容量和逆变器直流侧电压，并兼具较大容量的无功静补偿能力。同时提出一种新的控制方法和控制器结构，控制系统由5个控制环组成。在控制电路中，5个反馈信号，即负载电流、电源电流、逆变器输出电流、电源电压和直流母线电压，计算逆变器的参考电压信号。为了证明提出的有源滤波器的性能，利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证，仿真和实验结果表明该装置滤波和无功补偿效果较好，而且这种混合有源电力滤波器的性能价格比较高，因而具有良好的工程推广应用价值。     

基于能量回馈和注入补偿的直流有源滤波器设计

为了提高一个稳态强磁场实验装置(SHMFF)电源系统中直流有源滤波器的滤波效果,将其纹波电流降低至万分之一,借鉴其他稳态强磁场实验装置中串联调整有源滤波器的优点,提出了一种新型的基于能量回馈和注入补偿的并联型线性调整有源滤波方案。对组成该有源滤波器的电源模块、功率器件模块及其控制系统进行详细分析可知,该有源滤波装置的容量显著降低,且大大提高了装置的效率。实验结果表明,该滤波器能够将纹波电流限制在允许的范围内,具有低功耗、高效率的优点。     

有源滤波无功补偿装置

介绍了有源电力滤波装置的发展历史及现状,几种常见的系统构成和每种结构滤波装置的基本原理。通过分析滤波器补偿不同类型谐波源时的等效电路,说明了并联型和串联型有源电力滤波装置各自的补偿特性。谐波和无功功率的产生及危害,串并联有源滤波补偿装置的特点及抑制谐波补偿无功功率的优缺点。     

基于复合控制策略的混合有源滤波器谐波治理研究

针对大功率混合有源电力滤波器,为了有效降低有源部分的容量且提高补偿性能,首先对一种大容量混合有源滤波器进行改进。通过建立单相等效电路,对这种拓扑结构下的两种传统的电压源控制策略进行分析,在此基础上重点研究一种电压源复合控制策略。在分析了复合控制策略下的滤波原理后,对滤波器谐波检测方法、滤波延时的补偿进行研究,并设计出完整的复合控制策略电路结构。最后,对三种控制策略分别进行了仿真实验。通过对比补偿后的系统电流波形和补偿电流的动态跟踪特性,结果表明复合控制策略下的混合有源滤波器综合性能要优于传统电压源控制策略下混合有源滤波器性能,具有更强的实用性。     

APF与TSC并联装置在电解铝行业中的应用

为解决铝厂的谐波和无功等电能质量问题,本文提出一种大容量有源滤波和无功补偿装置,通过APF与TSC的并联,达到抑制谐波分量和在大容量负载下动态连续补偿无功分量的目的。本文分析了该装置的结构和工作原理,具体阐述了并联型有源电力滤波器的工作原理和TSC无功补偿原理,提出了由电压外环、电流内环控制的双闭环策略,保证系统有源滤波器的直流侧电压稳定,实现谐波抑制,达到连续无功补偿的目标,最终结果符合要求。     

基于TMS320F2812的混合型有源电力滤波器的研究

本文提出了基于TMS320F2812的混合型有源电力滤波器的设计思路及实现方案。混合型有源电力滤波器由无源补偿器和有源滤波器共同组成,采用了混合控制补偿的方法,实现了宽范围、大容量、动态补偿的设计要求。同时,其基于TMS320F2812的高性能数字化控制平台,改进的控制算法,优化的控制策略,大大提高了补偿设备的实时性及补偿的效率和质量,可有效抑制供电网的谐波。     

一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统

为解决广西某变电站的谐波和无功等电能质量问题,本文提出一种35kV大容量无功补偿与谐波抑制综合系统,采用无源滤波器与有源电力滤波器混合的结构,无源部分补偿无功功率,有源部分和无源部分共同抑制谐波。本文分析了综合系统的拓扑结构和补偿原理,提出了电压外环、电流内环的双闭环控制策略,保证综合系统有源滤波器的直流侧电压稳定和实现谐波抑制与无功补偿功能,并对无源滤波器组和有源滤波器分别采取了有效的保护措施,现场运行结果验证了系统的有效性。     

基于PCC暂态电压稳定性分析的T-PAPF补偿装置研究

为解决单独使用有源电力滤波器补偿谐波与无功时所需有源容量较大所带来工业经济成本过高这一实际问题,文章将并联型有源电力滤波器(PAPF)与晶闸管投切滤波器(TSF)结合构成T-PAPF补偿装置。分析装置的拓扑结构及基本原理,对系统参数及控制策略进行设计,利用求解系统主导不稳定平衡点(CUEP)的方法对装置公共连接点(PCC)的暂态电压稳定性进行分析,并利用Matlab对系统进行仿真。仿真结果表明TPAPF的投入增强了PCC暂态电压稳定性,极大地降低了网侧谐波含量并提高了系统的功率因数,很适用于非线性负载的补偿,并能有效降低有源补偿的容量,提高了工程的经济性。     

SHPF-TCR联合控制补偿系统的研究

针对有源电力滤波器无法动态补偿无功功率,无源滤波器补偿产生相移的问题,提出一种晶闸管控制电抗器与并联混合电力滤波器(SHPF-TCR)联合补偿控制系统。SHPF由小容量有源电力滤波器和五次LC单调谐滤波器构成以补偿系统谐波,调谐滤波器和TCR形成并联型无源滤波器以补偿系统无功。将解耦控制用于电流跟踪和电压调节,引入PI控制器消除系统稳态误差。该SHPF-TCR联合控制能够有效的降低APF容量,消除系统谐振,稳定性好,动态响应速度快。实验及仿真结果证明了所提出结构和控制方法可以很好地进行谐波和无功的综合补偿。     

储能式统一电能质量控制器负载电压全补偿容量配置策略

常规储能式统一电能质量控制器(UPQC)的补偿策略,为了实现串、并单元的功率协调分配,可能出现补偿前后负载电压相位跳变问题,对相位跳变敏感负荷有影响。为此,文中对储能式UPQC提出了一种负载电压幅值和相位全补偿容量配置策略。该策略在实现负载电压完全补偿的前提下,利用储能单元能够提供有功功率的特点,通过选择合适的并联补偿电流并使其幅值保持恒定,减小补偿后的电源电流幅值,从而使串联单元保持较低的补偿容量,减小了UPQC的串联单元容量的配置。仿真及低压小功率样机实验结果表明,所提策略可以实现负载电压的完全补偿,并减小了UPQC的串联单元补偿容量。     

An efficient a–b–c reference frame-based compensation strategy for three-phase active power filter control

The active power filter has been proved to be an effective method to mitigate harmonic currents generated by nonlinear loads as well as to compensate reactive power. In the implementation of a three-phase active power filter, it is crucial to have a procedure (i.e. the compensation strategy) to generate the reference compensation currents by its control circuit. This paper proposes a simple and efficient a–b–c reference frame-based strategy to determine the reference compensation currents for both three-phase three-wire and three-phase four-wire active power filters. Simulation and experimental results show that the proposed compensation strategy yields a simpler design of the control circuit than those obtained by using the conventional instantaneous reactive power theory (i.e. p–q theory). A competitive active filter performance is also achieved.     

混合型有源电力滤波器结构和控制算法的研究与实现

讨论了混合型有源电力滤波器的设计思路及实现方案。混合型有源电力滤波器由无源补偿器和有源滤波器共同组成,采用了混合控制补偿的方法,实现了宽范围、大容量、动态补偿的设计要求。同时,其基于DSP的高性能数字化控制平台,改进的控制算法,优化的控制策略,大大提高了补偿设备的实时性及补偿的效率和质量。