混合有源滤波系统中输出滤波器电感变化对系统性能的影响分析

从电压传递函数增益的频率响应的角度，分析了LC输出滤波器对混合有源滤波系统HAPF的影响，说明LC输出滤波器串联电感减小使得电网电流低频谐波减小是由于增大了抵消负载特征谐波的低频注入电流，而电网电流中高频谐波分量的增加是由于个别频率附近的谐波被输出滤波器过度放大而造成的。并且提出采用LCR输出滤波器来减小电压传递函数增益的峰值，从而在串联电感较小时能够同时减小电网电流中高频毛刺的含量。通过实验结果的比较，说明LCR输出滤波器比LC输出滤波器具备更好的性能。     

电气化铁路电流平衡补偿输出滤波器改进及参数优化

为了提高电气化铁道电流平衡补偿装置的补偿性能,研究了常用输出滤波器的性能及改进优化方法.分析r常用LC输出滤波器的幅频和相频特性,并对比了LC(常K型滤波器)、RLC、M型和LCL输出滤波器的幅频特性,提出了在常用LC输出滤波器的滤波电容上串联电阻和电感的并联支路,它既能抑制电流平衡补偿装置与电网发生谐振,又能减小电阻...     

STATCOM输出滤波器结构设计及参数优化

分析了静止同步补偿器(STATCOM)LC输出滤波器的滤波特性,指出在滤波电容上串联一个小电阻能有效抑制STATCOM装置与电网发生的谐振;从无功补偿能力和瞬态电流跟踪能力两方面讨论了输出滤波器对STATCOM装置的影响,并以此为基础提出运用改进遗传算法进行输出滤波器参数的优化设计,将各优化目标对装置的影响程度考虑到适应度函数中.仿真结果表明,与根据经验设计的参数相比,采用本文所提出的设计方法,能更好地满足系统无功补偿的要求.     

LC输出滤波器的改进及在STATCOM应用中优化设计

针对LC输出滤波器在滤除逆变器开关器件通断时引起的高频毛刺时的不足,提出对LC输出滤波器的改进方法,即在LC输出滤波器的电容上串联一个小电阻,使改进后的LC输出滤波器能有效地抑制静止无功发生器(STATCOM)装置与电网发生的谐振。从无功补偿器能力和瞬态电流跟踪能力两方面讨论了改进的LC输出滤波器对STATCOM装置的影响。运用改进的遗传算法对改进LC输出滤波器的参数进行优化设计,使其在滤除高频谐波的同时,兼顾无功补偿器能力。采用Matlab软件进行模拟仿真的结果表明,所提出的设计方法能满足系统无功补偿的要求。     

级联H桥混合型有源电力滤波器直流电压控制

由级联H桥变流器与LC单调谐无源滤波器串联所构成的混合型有源电力滤波器(hybridactivepowerfilter,HAPF),为高压大容量场合下的谐波治理提供了一种低成本解决方案。传统的直流电压控制方法调节的是变流器输出电流中的有功分量,但HAPF中LC滤波器较大的基波阻抗极大地限制了该方法动态响应速度。该文提出一种改进的直流电压控制方案,该方法通过改变变流器基波调制电压来实现直流电压的调控,对比分析表明,该方法具有更好的动态性能。同时,针对级联H桥三相直流电压不平衡的问题,文中结合HAPF的输出特性,对现有的相间均压控制方法进行优化,提出一种简单的零序和负序电压合成算法。仿真实验和样机现场运行结果验证了所提直流电压控制策略的有效性和可行性。     

大区电网互联换流站中交流混合式有源滤波器的设计及应用

介绍了一种首次应用于常规直流换流站的交流混合式有源滤波器(HAPF),重点分析了HAPF的接线、有 源滤波器(APF)的阀组设计方案、换流站有源滤波器和交流滤波场的布置方案,同时还介绍了HAPF的控制保护 配置情况和运行原则,最后通过分析HAPF在不同运行原则下的滤波性能,验证了HAPF主动滤波的性能.     

一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器

提出具有双级LC滤波电路的动态电压恢复器(DVR),以解决采用单级滤波器时输出电压易受负荷谐波电流影响的问题,同时更好地滤除高频开关谐波,减小电感与电容容量。首先建立了采用双级LC滤波电路的DVR的数学模型,根据Routh稳定判据分析了系统的稳定性,并给出了控制系统参数的设计方法,进行了采用双级和单级LC滤波器DVR响应特性的比较。通过仿真和实验验证了所提出的具有双级LC滤波电路的DVR能更加有效地提高输出电压的质量,抑制负载谐波电流对DVR系统的影响。     

基于模型预测控制的TCLC-HAPF控制策略

目前带晶闸管控制LC型电抗器的混合有源滤波器（TCLC HAPF）一般采用等效阻抗法控制TCLC部分，采用滞环比较法控制有源滤波器部分。该类控制器忽视了有源与无源部分的联系，因而不能保证全范围内稳定的谐波抑制能力。对此，以单相TCLC HAPF为研究对象，分析得出TCLC HAPF双模式预测控制模型，在预测控制模型的基础上进行有源部分和无源部分的联合控制；然后将指令电流的历史波形输入预测控制器，通过稳定状态预测和滚动优化得出可能的优化方向，从而改善了带稳定负载时的长期运行性能。为使离散输出的优化结果作用于TCLC HAPF装置，提出了终段脉冲式PI控制器。变工况仿真实验表明：模型预测控制方案具有可行性；相较于传统方案，改善了系统运行状态，稳定时的控制性能变好。     

并联有源滤波器控制策略研究

有源滤波器(APF)是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段,本文分别对并联APF和并联混合APF的控制策略进行了研究。针对某一类非线性负载,提出了一种在单一同步坐标系下的复合控制器,包含PI和重复控制器。该复合控制器结合了PI和重复控制器的优点,能够消除稳态误差和改善系统鲁棒性。本文详细研究了复合控制器的设计方法,对控制系统稳定性进行了分析。所提控制方法在三相并联有源滤波器系统进行了验证,实验结果证明了所提出的混合控制器具有优异的性能。将有源滤波器(APF)和无源滤波装置(PF)结合起来构成混合有源滤波器(HAPF)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。本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HAPF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HAPF性能,在控制策略中引入了广义积分控制器。实验结果证明了混合并联滤波装置的优异性能。     

并联混合型APF输出滤波器的研究

分析了注入式混合型有源电力滤波器的工作原理,从几种常见的输出滤波器的传递函数出发,利用MATLAB建立输出滤波器参数的波动对补偿性能影响的仿真模型,发现LRC型输出滤波器在较低的开关频率下,获得比LCL和LC滤波器更优异的性能。综合考虑,选取了LRC型滤波器进行设计,最后利用PSIM建立装有LRC型输出滤波器的注入式混合型有源电力滤波器仿真模型。仿真结果表明:对于注入式混合型有源电力滤波器采用LRC型输出滤波器有很好的滤波效果。     

多模块矩阵变换器改进型线电压合成闭环控制策略研究

针对常规三相-三相矩阵变换器电压传输率低的缺陷,文章研究了一种多模块矩阵变换器拓扑结构,详细介绍了线电压合成调制策略的实现过程,给出输入侧与输出侧扇区划分方式、占空比表达式,提出以输出调制系数作为控制对象的闭环控制策略。在闭环控制中因输入无阻尼LC滤波器引起输入电流谐振进而影响输入性能的问题,在上述线电压合成闭环控制策略基础上,改进了原有采用高通滤波器提取高频谐波量的谐振抑制方法,提出了通过简单的数学计算将输出负载电流dq轴分量中的高频谐波量反馈到闭环控制中,实现了多模块矩阵变换器输入谐振的有效抑制。最后,建立仿真模型,采用Matlab有效抑制输入谐振,同时具有良好的动态与静态性能。     

H桥型高压变频器输出滤波器设计

针对高压大功率变频器直流母线电压高、输出du/dt较大,及其对电机负载的绝缘造成危害,设计了H桥型变频器的输出滤波器.介绍了H桥型高压变频器的主电路结构,分析了该变频器的单相等效电路及输入输出传递函数.在考虑截止频率、输出压降、功率因数以及输出侧短路保护等因素的基础上,对输出LC滤波器的参数进行了计算.试验结果验证了所设计的滤波器合理,其输出性能良好.     

电容电压反馈的电流型整流器有源阻尼控制研究

三相电流型PWM整流器在交流侧采用LC滤波器来滤除谐波,由于二阶LC滤波器的阻尼系数较小,容易引起网侧电流振荡。为此文中提出滤波电容电压反馈的有源阻尼控制,能够在不消耗有功功率的前提下,有效地滤除网侧电流谐波。通过仿真分析可知,提出的电容电压反馈能抑制网侧电流振荡。     

交流励磁双馈电机转子侧变换器输出滤波器的设计

介绍了一种LC型正弦波滤波器的设计方法,并将该滤波器应用于交流励磁双馈电机转子侧变换器的输出端,减小了PWM电压长线传输带来的负面效应,防止了转子侧开关谐波通过定转子气隙磁场耦合到定子侧,定子电压的波形质量得到了改善。     

LC耦合式级联STATCOM及其控制策略

不同于常规电感滤波式的静止同步补偿器(STATCOM),LC耦合式级联STATCOM(LC-STATCOM)输出滤波器采用电感和电容串联结构,在容性无功补偿、运行效率等方面更具优势。分析了LC-STATCOM的工作原理和运行性能,并建立离散状态方程。针对LC串联存在谐振的问题,提出了适用于LC-STATCOM的状态反馈控制,可以有效地增大谐振阻尼,改善系统基频增益,提高电流控制性能;基于所推导的离散状态方程,构建了输出电容电压状态观测器,利用电压观测值进行状态反馈可以省去电容电压传感器,降低成本。     

基于滤波电容电流补偿的并网逆变器控制

在并网逆变器中,LC滤波器因容易控制和具有良好的高频衰减特性而应用广泛。分析了输出滤波电容对采用LC滤波的并网逆变器并网电流幅值、相位和低次谐波的影响,提出一种采用滤波电容电流补偿和电网电压前馈的数字PI控制策略,给出了离散时间域下控制器参数的设计方法,并从电网谐波阻抗角度分析了控制器抑制电网电压扰动的能力。理论分析和实验证明,该方案能有效降低并网电流的谐波畸变率(THD),提高并网逆变器输出电能质量。     

基于输出电压反馈的虚拟同步发电机多环控制策略

基于虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)控制的微网用储能逆变器广泛应用于分布式发电系统中,VSG输出电压的波形质量是衡量其性能的重要方面。为提高VSG的供电质量,提出了只采用输出电压反馈的多环控制策略。其中,输出电压一次微分反馈回路起到有源阻尼的作用,可有效地抑制LC滤波器的谐振;输出电压以及输出电流前馈解耦回路可使电流内环等效成一阶系统,从而提高系统的动态响应。在考虑系统控制延时的基础上,采用极点配置技术对电压与电流双环控制器参数进行设计。所提控制策略,在负载阶跃扰动情况下既能实现快速的动态响应,又能获得很好的稳态特性。仿真和实验结果都验证了该控制策略的可行性与有效性。