基于统一数学模型的三相四线有源电力滤波器的电流滞环控制策略分析

提出一种三相四线并联有源电力滤波器(APF)主电路统一的拓扑结构，三桥臂电容中分拓扑和四桥臂拓扑都是该拓扑结构的一个特例。建立了三相四线并联APF统一的数学模型和性能评价指标体系。在此基础上，文中分析了三相四线并联APF应用电流滞环控制策略时的性能，得出了各桥臂输出电流相互干扰的机理，并对两种电流滞环控制进行了比较，通过具体的仿真计算验证了所得到的结论。该文的理论推导和所得结论为改善三相四线并联APF应用电流滞环控制时的性能提供了较好的理论基础。     

三相三线有源电力滤波器滞环电流控制策略

滞环电流控制是三相四线有源电力滤波器（APF）常用的电流控制方法，但在三相三线APF中应用不够成熟。分析了三相三线APF滞环电流控制策略的原理及可行性，给出了滞环控制中关键参数的设计和选择方法。通过对开关模态及三相电流关系的分析，推导出了三相三线APF直流侧电压选择的理论参考公式。在此基础上提出一种基于双数字信号处理器的APF数字滞环电流控制方法，实现了全数字化三相三线APF的滞环电流控制，实验结果证明了该方法的有效性。     

并联有源滤波器非理想条件电流滞环控制分析

简要介绍了三相四线制并联有源滤波器在电流滞环控制下的工作方式,详细分析了非理想条件下电路延时对电流滞环控制的影响,并以三相不控整流负载为例推导了在电路延时作用下的开关频率,在一台50 kVA三相四线有源滤波器装置上进行了开关频率上下限的实验验证,证明了公式的准确性.     

有源电力滤波器的一种新滞环控制方法

针对三相四线制有源电力滤波器(APF)因采用外部A/D有延时现象.致使滞环控制不准确的问题,提出了一种新的滞环控制方式.通过设置一个新带宽,进行有无死区的判断:若补偿电流在带宽范围内和过零时则死区存在,否则死区不存在:再按照一般的滞环控制方式产生PWM驱动信号,从而达到抑制开关管开关延时和死区延时的效果.仿真和试验结果均表明,该算法的优越性明显,电流补偿效果好.     

GAPF自适应滞环控制策略研究

在此介绍了一种应用于三相六桥臂双主电路拓扑结构的自适应滞环电流控制策略。使用广义谐波分频检测算法可从电路中检测出低频广义谐波分量和高频广义谐波分量,采用自适应滞环控制策略对低频谐波信号采用两态滞环控制,高频谐波信号采用三态滞环控制。最后,搭建并联型广义有源电力滤波器(GAPF)的整体仿真模型,使用Simulink仿真,仿真数据可证明对系统采用自适应滞环控制策略后,系统侧三相广义谐波含量明显减少,从而可知控制策略对广义谐波电流抑制有效。     

并联型有源滤波器复合控制方法的仿真研究

在并联型有源电力滤波器(APF)的控制方法中,滞环控制方法响应速度快,受负载参数变化影响小,但开关频率不固定,直流侧电压的稳定性不好。空间电压矢量控制(SVPWM)方法直流电压利用率高,直流侧电压稳定性好,但是负载参数变化影响空间电压矢量控制性能。提出一种将空间电压矢量控制和定频滞环控制相结合的APF电流控制方法,分析了SVPWM控制、单相和三相定频滞环电流控制以及空间电压矢量和定频滞环复合控制方法。并使用PSCAD/EMTDC软件对所述控制方法作了仿真,仿真研究表明,所提出的复合控制方法可使APF具有良好的静态稳定性和动态响应速度。     

三相四线制有源电力滤波器控制系统的优化设计

为了解决三相四线制电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题,本文采用基于DSP+CPLD全数字控制的并联型有源电力滤波器(APF)来实现补偿.介绍了APF的系统结构及工作原理,并进行控制系统的优化设计.电流检测部分,采用先提取零序电流分量,然后利用基于瞬时无功理论的ip-iq检测法检测;补偿电流跟踪控制部分采用定时滞环比较法;直流侧电压采用动态滞环控制法等.仿真结果表明,采用这种方案,可以对三相四线制系统中的谐波、无功、负序、零序等电流分量进行有效补偿,具有良好的动态补偿效果.     

三相四线有源电力滤波器的产品实现及其应用

阐述了基于FBD法的三相四线制并联型有源电力滤波器(APF)电流检测算法,对三相四线制系统中的无功电流、谐波电流、零序电流分别进行了检测.分析了三相四线制APF的主电路拓扑结构、控制系统硬件原理及算法的软件实现流程.现场工程应用案例证明了该系统的可行性和有效性.     

空间矢量和神经网络控制四桥臂APF电流

提出了一种三相四桥臂有源滤波器(APF)的混合控制方法,即将四桥臂变流器控制分为三相主功率桥臂和第四桥臂控制两部分,前者采用矢量电流跟踪控制策略,同时,对第四桥臂负载零序电流的跟踪控制,采用神经网络控制器代替滞环比较器,不仅和滞环比较器一样简单可靠、实时性好,同时也避免了滞环控制造成的系统开关频率不固定,稳定性低等缺点。最后进行了仿真,结果表明效果良好。     

四桥臂APF定频滞环电流控制

提出了一种基于空间电压矢量的三相四桥臂APF定频滞环电流控制方法。该方法通过一组外滞环比较器,快速判定参考电压区域,将参考电压矢量空间分成四个平行六面体。通过一组內滞环比较器,根据参考电压所在区域,选择适当的三相开关独立地控制相应的相间电流,解耦后实现定频滞环控制。该方法还考虑了误差电流相位调节,使误差电流达到最优,提高了控制精度,同时保持了稳定的开关频率。最后应用PSCAD/EMTDC电力暂态仿真软件验证了本文方法的有效性。     

三相并联型有源电力滤波器的仿真研究

分析了三相并联型有源电力滤波器的系统结构和工作原理,介绍了基于三相瞬时无功功率理论的指令电流计算方法和主电路的控制策略,在此基础上建立了有源电力滤波器的仿真模型,并在MatLAB／Simulink平台上对该模型进行了仿真。仿真结果表明谐波计算方法正确,主电路控制策略合理,所设计的有源电力滤波器能够有效地抑制谐波电流,显著提高了电能质量。     

基于无谐波检测控制的三相四线制APF的研究

针对三相四线制低压配电网中存在的谐波污染严重、中性线电流较大的问题,提出了一种基于无谐波检测的三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)控制策略。建立了电容中点型三相四线制APF的数学模型,并给出了其中电感、电容主要参数的设计方法。在对比分析谐波检测和无谐波检测控制方法的基础上,选取了更有优势的无谐波检测控制策略,并针对系统中存在的负序以及零序电流分量分别设计了比例谐振(Proportional Resonant,简称PR)控制器。通过Matlab/Simulink软件搭建了三相四线制APF的仿真模型,并对谐波补偿和抑制中性线电流进行了仿真测试,效果显著。最后,以某公司的TMS320F28377为控制器单元核心搭建了实验平台,证实了所提控制策略的可行性。     

基于广义预测的三相四线制APF控制策略研究

针对有源电力滤波器(APF)系统自身同有延时造成APF补偿性能下降问题,提出了一种基于广义预测控制(GPC)策略。根据GPC理论,设计了三相四线制APF预测控制结构模型,建立了APF的受控自回归积分滑动模型。在此基础上讨论GPC预测控制器的设计方法,实现了对三相四线制APF电流的预测控制。设计了最优控制规律。仿真试验结果表明,广义预测控制具有较好的跟踪能力,克服了系统延时造成的网侧电流存有毛刺的现象。     

基于单周控制三相四线制APF的研究

以四桥臂三相四线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF中畸变电流检测的快速实时响应问题,研究APF的单周控制原理与控制策略,提出三相四线制APF的单周控制模型.在分析单周控制四桥臂三相四线制APF开关周期平均模型的基础上,推导出单周控制的关键方程,该方程组描述了在CCM运行模式下电源电流、开关占空比与电压调节器输出电压3个量之间的关系.基于该方程组的一个最简解,建立了单周控制电路模型.最后设计单周控制APF,并对其进行了仿真及实验研究.实验结果表明,该方法实时性好,控制电路结构简单、动态特性好.     

基于统一数学模型的三相四线并联有源电力滤波器的性能分析

具有中线电流补偿能力的并联有源电力滤波器(APF)主电路拓扑结构主要是三桥臂电容中分和四桥臂两种。由于目前还没有对两种拓扑结构都适用的数学模型，使得缺乏对两者性能的定量比较，对于应用哪种拓扑结构更合理存在一定争议，也使得设计控制方法和进行参数优化设计时的理论还不完善。该文提出了一种三相四线并联APF主电路统一的拓扑结构，建立了它的数学模型和性能指标体系。在此基础上分析了关键参数对三相四线并联APF性能影响的规律，并对两种拓扑结构进行了定量的比较，最后通过仿真计算验证了理论推导和所得结论的正确性。该文所提出的统一数学模型为研究三相四线制并联APF提供了较好的理论基础。 关键词：；；     

基于Matlab的三相四线制四桥臂有源滤波器控制策略仿真

对三相四线制并联型有源电力滤波器的主电路拓扑结构进行了总结分析,提出一种适用于四桥臂有源电力滤波器的无差拍电流控制策略。通过Matlab/Sim-ulink对该控制策略进行了仿真,并给出了仿真波形。仿真结果显示,该控制策略不但能抑制三相四线制电路中的谐波,对三相不平衡也能进行很好的补偿。     

A novel adaptive HBCC technique for three-phase shunt APF

This paper proposes an important improvement of the hysteresis band current control (HBCC) technique for three-phase shunt active power filter (APF) to eliminate harmonics and to compensate the reactive power generated by three-phase rectifier. In this technique, a simple and quick prediction of the hysteresis band is added to a phase-locked-loop (PLL) control to ensure constant switching frequency and synchronization of modulation pulses independently on system parameters. This allows the advantages of quick response, good current tracking accuracy and minimal ripple in three-phase systems. This technique is robust and it is characterized by the simplicity, this aspect is very significant for a practice realization because it constitutes the factors which determine the cost and the reliability of industrial assembly. The proposed technique determines the switching signals of the three-phase shunt APF and the algorithm which is based on the dc bus capacitors voltage regulation using proportional-integral (PI) controller is used to determine the suitable current reference signals. The behavior of the proposed technique has been fully verified by digital simulation, where the obtained results show that the proposed technique can improve shunt APF performances noticeably.     

并联型四桥臂有源电力滤波装置的研制

随着非线性负荷的应用越来越广泛,造成三相四线配电系统中线电流不仅数值增大,并且谐波含量高,对配电系统的正常运行造成危害。研制具有补偿中线电流能力的有源滤波器(APF)装置具有重要的现实意义。本文以某大学250KVA三相四线并联APF装置的研制过程为基础,给出了装置拓扑结构的选择,装置基本硬件结构及元件选择,装置的控制策略。仿真计算和实际装置的实验表明了该装置在补偿谐波,尤其是补偿中线电流方面具有良好的性能。