一种基于开关电容滤波器的快速基波检测方法

为了实时快速地检测电力系统中的基波,提出了一种基于开关电容滤波器(SCF)检测电网中基波信号的方法。分析了SCF的原理及其优缺点,并与传统的滤波方法进行了对照,给出了选择开关电容的原则。由于信号经过一个滤波电路后一般会有一定的相差,为了保证检测前后基波信号相位的一致性,在SCF后面设计了一个等幅移相电路。以一款SCF的IC(MAX291)为例,设计了整个巴特沃斯型低通滤波器电路和等幅移相电路。用MATLAB进行了仿真,分析了这种滤波器和移相电路整体的精度和动态响应,并将该滤波方式应用到实验装置中,实验结果表明这种检测方法有很好的检测效果和快速的动态响应。     

一种简单实用的基波检测方法

基波信号检测是有源滤波器的关键技术之一。提出一种采用并联谐振检测电网中基波信号的方法,该检测电路由一个LC电路构成的选频网络构成。理论分析表明：该选频网络对基波电流的阻抗远大于谐波阻抗,当被检测电流信号流经时,输出电压基本不含谐波。以一组电路参数为例研究了该选频网络的幅值响应、相位响应和动态响应,并分析了这种检测方式的优缺点。实验证明该检测方法具有优良的滤波效果和较快的动态响应。     

基于二阶串联谐振滤波器的基波电流检测方法

分析了谐振滤波器的电路模型,即RLC串联电路的检测性能.将畸变的电流转换为电压并将该电压信号作为RLC串联电路(其谐振频率为电流的基波频率)的输入信号,则在电容C上将获得放大的基波电压信号以及被有效抑制的谐波分量.从而实现对基波电流的检测.分析了电路品质因数D对RLC串联电路检测性能的影响,推导了检测电路的传递函数,并设计了相应的二阶串联谐振数字滤波器.该方法具有实现简单、运算量小等优点,适用于三相及单相电路有源电力滤波器(APF)的基波电流检测,以及动态电压恢复器中基波电压的检测.仿真及实验结果验证了所提方法的有效性.     

基于2对Hilbert移相滤波器的无功功率测量方法

基于1对Hilbert移相滤波器实现的无功功率测量方法存在移相误差对测量准确度影响大、中间信号纹波较大等问题。基于2对相同Hilbert移相滤波器的改进方法能够解决这些问题。通过消除误差公式中关于移相误差的一次项形式,削弱了Hilbert滤波器移相特性对测量准确度的影响,从而降低了滤波器的阶次;当测量纯正弦电路或含较少谐波的正弦电路的无功功率时,中间信号的纹波也显著降低。仿真实验对比结果表明,改进方法具有滤波阶次低、系统误差小和中间信号波动小的优点。改进的无功测量方法已经应用于一款数字化电能计量专用芯片的设计。     

Research on New Passive Filter Method Based on Principle of Fundamental Resonance

非线性负载的增多导致了电力系统的谐波污染日益严重.针对有源滤波器的初期投资大,结构复杂,运行维护困难的缺点,提出一种无源滤波新方法,该方法在电网与无源滤波器之间三相线路中分别串联一组由电感和电容组合而成的基波谐振电路,该电路对基波电流无影响,但是对谐波电流呈现了高阻抗的特性,可以迫使谐波电流最大限度的流入无源滤波器,从而大幅度的提升滤波器的效率.对该新方法通过建立等值电路进行了滤波原理分析,与传统无源滤波方法进行了滤波效能比较,并分别通过单相和三相电路滤波实验进行验证,实验结果表明该方法与传统无源滤波器相比有较佳的滤波效果.     

基于基波谐振原理的无源滤波新方法研究

非线性负载的增多导致了电力系统的谐波污染日益严重。针对有源滤波器的初期投资大,结构复杂,运行维护困难的缺点,提出一种无源滤波新方法,该方法在电网与无源滤波器之间三相线路中分别串联一组由电感和电容组合而成的基波谐振电路,该电路对基波电流无影响,但是对谐波电流呈现了高阻抗的特性,可以迫使谐波电流最大限度的流入无源滤波器,从而大幅度的提升滤波器的效率。对该新方法通过建立等值电路进行了滤波原理分析,与传统无源滤波方法进行了滤波效能比较,并分别通过单相和三相电路滤波实验进行验证,实验结果表明该方法与传统无源滤波器相比有较佳的滤波效果。     

二阶高通电力滤波器的设计

高通滤波器有综合滤波功能，它可以滤掉若干次高次谐波，并可减少滤波回路数，本文将讨论和给出二阶高通电力滤波器设计中遇到的等值电路，品质因数，阻抗频率特性，基波容量的确定，电容，电阻，电场的确定，高通滤波的校验，电容器电压的确定，以及计算机设计计算的流程框图和计算实例。     

一种基于最速下降算法的基波提取自适应滤波器

提出了一种基于最速下降算法的单相基波提取自适应滤波方法。对该自适应滤波器原理及设计方法进行了说明,给出基波信号各参数表达式,通过大量的Matlab仿真,着重对该系统在电压畸变情况下的基波撮取性能进行考查,同时分析了其检测精度与动态响应的关系、初始值的设置对检测效果的影响,结果表明,该自适应滤波器构成一个稳定的多参数(幅值、频率、相位)反馈控制回路,可较准确地提取单相信号的基波分量,实时性好,且具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。     

低损耗多调谐无源滤波器

双调谐滤波器和三调谐滤波器具有占地少、减少高压电感和电容元件、节省开关等诸多优点,已经在直流输电工程中得到广泛应用。但是现有的多调谐阻尼型滤波器用于低次谐波滤波时,滤波器的基波损耗过大。文中介绍了一种低损耗的阻尼型双调谐滤波器和三调谐滤波器电路,其基本思路是使滤波电路的部分LC元件构成基波串联调谐电路,并使并联阻尼电阻连接在基波调谐电路的两端,从而避免阻尼电阻上的基波功率损耗。新滤波器用在高压直流输电系统中将节省运行成本。     

自持移相LCC谐振变换器稳态分析及参数设计

采用单电容滤波器的自持移相LCC谐振变换器能够在全负载范围内实现软开关,但非线性特性显著,增加了分析与设计难度。基于改进基波近似法将高频变压器、副边整流器及输出滤波电容作为一个整体等效为一个复数阻抗的形式,建立了自持移相LCC谐振变换器的等效电路模型。分析了电压增益、谐振电流峰值、软开关区域等稳态特性。指出了输入阻抗角、副边整流关断角和谐振电容比等关键电路参数对变换器稳态特性的影响以及设计原则,并提出一种限定输入阻抗角的参数设计方法。实验结果验证了理论分析及参数设计的正确性。     

适用于电气化铁路的单相注入式混合有源滤波器

提出了一种适用于电气化铁路的新型单相注入式混合有源滤波器。这种新型有源电力滤波器能够补偿一定的无功,注入支路通过添加基波谐振支路的方法大大降低了有源滤波器的容量,克服了电网基波电压对装置的影响。并详细分析了系统的滤波原理,提出了基于卡尔曼增益自调整的改进型动态谐波含量估计方法,能够快速准确的跟踪检测电网谐波电流,并且克服了电力机车等冲击性负荷引起的电网电压畸变对谐波检测精度的影响;提出了基于逆变器两侧能量平衡的电流控制方法使有源部分吸收或释放一定有功或无功功率及产生与注入支路回灌谐波电流相反的抑制电流,然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号,保证了直流侧电压的稳定,提高了装置可靠性,增强了系统滤波性能。仿真和实验结果表明这种新型单相注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,满足电气化铁路所带电力机车等冲击性负荷的要求,可获得良好的滤波效果。     

配电系统级联多电平有源电力滤波器仿真研究

笔者研究了将级联多电平拓扑应用于有源电力滤波器(APF)的方法.在调制方法上采用载波移相的调制技术,在控制上采用简单的PI控制方法.仿真结果表明,这种基于级联多电平拓扑的有源电力滤波器能很好地跟踪补偿电网谐波,具有很好的动态响应和较高的检测精度,并且快速准确地实现各个变流器单元直流侧电容的均压控制,这对拓展有源电力滤波...     

转换开关的优化数字滤波器设计

针对转换开关电压检测法——dq变换设计了优化滤波器,该滤波器是利用低阶陷波滤波器和较高截止频率低阶低通滤波器串联形成的,通过理论推导给出了该滤波器的传递函数,在相同的滤波阶数下,该优化数字滤波器在提取基波正序幅值的性能比较中,优于平均值滤波法及低通数字滤波器法等。对该滤波器应用于电压检测中的响应时间进行了综合评估,包括单相电压下降、两相电压同时下降和三相电压同时下降等多种情况。仿真结果表明,该滤波器既具有较好的检测精度,又具有令人满意的动态响应性能。     

有源电力滤波器谐波电流检测方法的研究

有源电力滤波技术是治理谐波污染问题最有效的手段之一.提出了一种有源电力滤波器谐波电流的检测方法,其不仅可以快速检测出基波有功分量,还可实现谐波有功分量的检测.用MatLab/Simulink仿真研究了谐波电流的检测效果,并搭建了有源电力滤波器实验电路,进行了实验验证.实验结果证明了提出的谐波电流检测方法的有效性.     

TSC动态无功补偿和谐波治理滤波器优化设计

针对企业功率开关器件产生大量谐波的特点，选用TSC就地动态无功补偿方式，设计了具有谐波治理的无功补偿装置。对无功补偿装置的滤波补偿电路进行了优化设计，实现至少8种电容投切状态，方法简单，易行。该滤波器用于企业TSC就地无功补偿装置，基波功率因数可达设定值，各谐波电流分量低于国家标准（GB／T14549—93）谐波电流值。     

一种基于迭代算法的谐波电流检测方法

以“负载电流为周期电流时,负载电流与负载基波有功电流差的绝对值在一个周期内的积分值最小”为检测原理,提出了一种基于迭代算法的有源电力滤波器单相电路谐波电流检测方法。该方法能够快速跟踪负载基波有功电流幅值,特别是当负载电流发生突然变化时,能够特别快速地跟踪负载基波有功电流幅值理论分析与仿真研究证实了该方法的正确性     

用于配电网单相接地故障选线的注入信号检测技术

注入信号法已广泛应用于配电系统单相接地故障选线。注入信号的幅值与工频信号相比十分微弱,能否可靠、准确检测出注入信号就成为选出接地线路的关键。在分析注入信号幅值和频率对检测影响的基础上,设计一种模拟滤波与数字滤波相结合的注入信号检测方案。模拟滤波采用双T滤波器,主要完成工频陷波和对注入信号的选频放大;数字滤波采用差分滤波器和带通滤波器,对直流分量、基波和各次谐波进一步衰减,并准确提取注入信号。采用PSPICE和MATLAB分别对模拟滤波电路和数字滤波器性能进行仿真分析,结果表明所设计的滤波系统能够准确、可靠地对注入信号进行检测。     

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。     

电流滞环控制半桥双降压式逆变器输出滤波器设计

电流滞环控制具有易于实现、快速的动态响应和无条件稳定等优点，但该控制方法使逆变器的开关频率不固定，造成逆变器输出滤波器设计困难，因此很少有文献提及此种滤波器的设计方法。该文研究了一种基于电流滞环控制的半桥双降压式逆变器输出滤波器的设计方法。该方法从短路特性和稳压精度两方面阐述了如何最优选取滤波电感，从谐振频率和无功补偿两方面阐述了如何最优选取滤波电容。研制了一台500W的原理样机，通过实验验证了该设计方法设计的滤波器具有良好的滤波性能，使逆变器取得了精确的稳压精度和较高的效率。     

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。