基于递推积分PI的混合型有源电力滤波器电流控制

在采用混合型有源电力滤波器消除谐波时，由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因数的影响，滤波效果不够理想，针对被控量是以20ms为周期的电流，文中提出了应用于混合型有源滤波器的递推积分PI控制算法，并且引入了参考电流模糊加权前馈控制。该控制方法有效地提高系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性，并且具有计算量小、容易工程实现的特点，实验结果证明了所提出的控制方法的可行性。所提出的递推积分H控制算法还可以对周期性的被控量实现无静差控制，如交流电机的闭环控制。     

注入式混合型有源滤波器的电流跟踪控制

以注入式混合型有源滤波器为例,通过对其建立数学模型,提出了一种递推PI控制作为该混合型有源滤波器的电流跟踪控制算法。为有效解决递推PI控制在稳态性能、动态性能方面存在的矛盾,采用了模糊自调整机构。模糊自调整机构根据实际发出的补偿谐波电流与期望发出的补偿谐波电流之间的误差的大小以及变化趋势等特征,通过模糊推理作出相应决策,在线调整递推PI控制算法的比例系数、积分系数,从而使得系统同时具有较好的稳态、动态性能和自适应能力。相关的稳态、动态实验结果均证明了该电流跟踪控制算法的可行性和有效性。     

注入式混合有源滤波器的三重滑模变结构控制

有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)电流跟踪控制方法的优劣直接影响其谐波治理效果.首先建立了一种新型注入式混合有源滤波器(Hybrid Active Power Filter,简称HAPF)的数学模型,同时针对控制参考信号为周期量这一特征,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,引入递推积分PI控制算法的控制量作为离散滑模变结构控制器的等效控制,提出了一种三重滑模变结构控制算法.通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度方面,将三重滑模变结构控制算法与传统滑模变结构控制算法以及单一的递推积分PI控制算法进行了比较分析.实验结果证明了该算法的正确性和有效性.     

并联混合型有源滤波器的分频控制方法研究

混合型有源滤波器(HAPF)由于结构与单独使用的有源滤波器(APF)存在一定的差异，因此普通APF的控制算法在HAPF上并不一定适用。该文由常用的并联型HAPF的结构特点分析出发，从容量和幅频特性2个方面探讨HAPF控制中进行有效分频的必要性，根据HAPF对控制方法的要求，文章提出一种基于广义积分的模糊自整定PI控制方法，即通过广义积分实施对周期量的分频积分，同时由模糊算法进行比例和积分系数的在线调整，从而有效实现对HAPF的分频控制。仿真实验表明，该控制方法实现相对简单，计算量较小，在响应时间和控制精度上都具有一定优势，能够满足高压、大容量的混合型有源滤波系统的要求。 关键词：；；；     

注入式混合有源滤波器的复合变结构控制

通过对一种注入式混合有源滤波器建立数学模型,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,提出一种新的复合变结构控制算法作为有源滤波器的电流控制方法。通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度两个方面,将新的复合变结构控制算法与传统滑模变结构控制算法以及单一的递推积分PI控制算法进行了比较分析。实验结果也证明了该算法的正确性和有效性。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压控制策略的研究

在研究了PI控制方法控制方法的基础上,提出了对有源电力滤波器直流侧电压实现模糊递推PI控制的方法,设计了模糊控制规则,详细介绍了模糊递推PI控制方法的控制原理,并且针对PI控制方法和模糊递推PI控制方法采用Matlab/Simunlink仿真软件对直流侧电压进行仿真分析。仿真结果表明,模糊递推PI控制方法在系统稳定以及负载突变时比PI控制方法能够更加有效地消除稳态误差,使有源电力滤波器直流侧电压实现精确跟踪,从而提高滤波器的滤波效果。     

基于模糊递推积分PI的APF电流控制方法

针对电力有源滤波器由于其检测精度、指令电流计算时延和输入滤波器的相移等因素而造成的滤波效果性能下降的问题,采用了一种结合模糊控制技术和递推积分PI控制于一体的模糊递推积分PI控制方法。该方法可以实现较好的滤波性能,并且可以提高系统的动态响应性能,降低稳态误差。对所提出的方法进行了仿真验证,证明了该方法的可行性。     

新型混合有源滤波器控制策略研究

笔者针对谐波抑制的同时需要补偿大容量的无功功率的要求,分析和比较了目前常用的混合型有源电力滤波器的拓扑结构,采用了一种新颖的结构即新型串联谐振注入式混合有源滤波器,分析了其工作原理和传递函数。针对有源电力滤波器系统参考信号是以20ms为公倍周期的各次谐波的合成量这一特点,在传统PI算法的基础上根据参考电流是周期量这一特点提出了递推积分PI算法。利用PSIM仿真软件建立了仿真模型,理论和仿真实验都证明采用该控制算法可使注入型有源电力滤波器实现更精确的控制、更快的响应速度和更理想的补偿效果。     

新型注入式混合有源滤波器的滑模变结构控制

通过对新型注入混合有源滤波器的建模，该文结合传统滑模变结构控制快速性较好和递推积分PI控制无稳态误差的优点，提出了一种新的滑模变结构控制算法作为有源滤波器的电流跟踪控制方法。通过仿真，从算法的跟踪速度和控制精度2个方面，将新的滑模变结构控制方法与传统滑模变结构控制以及单一的递推积分PI控制进行了比较研究。实验结果也证明了该算法的正确性和新型注入式混合有源滤波器滤波的有效性。     

一种电力有源滤波器电流控制的新方法

针对电力有源滤波器存在滤波效果不够理想这一问题，并根据系统参考信号是周期变化的特点，提出了递推积分PI积分控制算法，实现对系统的无差控制。在此基础上，为提高系统响应速度，将递推积分PI控制与滞环控制有机结合，提出了复合型滞环控制方法。该方法具有计算量小、容易工程实现的特点。利用频域分析法从理论上证明了所提出的控制算法的有效性。最后，对所提出的方法和传统的滞环控制方法进行了仿真和实验研究，从快速性和控制精度2个方面进行了比较，验证了所提出的方法的可行性。     

改进遗传算法在混合有源滤波器的研究

针对混合有源滤波器设计中无源滤波器的重要性,采用改进遗传算法,对无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果三个方面进行参数优化,得到多组最优目标,改善了以往遗传算法存在的早熟等问题,而且选取优化后的三组无源滤波器参数应用到混合有源滤波器,通过Matlab对其滤波效果进行了仿真,并将其滤波效果分别与优化前的滤波效果进行了比较,结果表明,经过优化的混合有源滤波器的滤波效果总体上均比参数优化前的效果好,而且可以根据谐波实际情况来调整无源滤波器的参数,并都相应的减小了有源滤波器容量,提高了混合滤波器的性价比。     

新型注入式并联混合型有源电力滤波器

为了满足大型变电站谐波抑制和大功率无功补偿的要求,提出了一种新颖的并联注入混合有源电力滤波器,在补偿大功率无功功率的同时,降低了有源电力滤波器的容量,减少了滤波装置的初期投资,也更适合于工程实践应用.详细介绍了这种滤波器的滤波原理,提出了基于自适应预测算法的谐波检测方法,提高了谐波检测精度,采用基于广义积分迭代算法的三重离散滑模变结构的混合型有源滤波器控制策略.220kV变电站挂网运行的工程应用结果表明这种新型注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,可获得良好的滤波效果.     

基于自适应逆控制的并联型有源电力滤波器的仿真研究

首次将自适应逆控制应用于并联型有源电力滤波器的控制,提出了一种新的并联型电力有源滤波器的控制方法.此方法把有源滤波器及主电路部分看作广义有源滤波器并利用其逆模型作为控制器对其进行控制.此控制算法对电路中的参数变化不敏感,不但简单易行,而且比较可靠有效,对理想三相电源电压能够产生较好的补偿效果,当电源电压出现畸变和不平衡时,仍能得到较好的补偿效果.仿真结果证实了所提出算法的可行性.     

一种大功率混合注入式有源电力滤波器的工程应用

针对大功率整流生产现场谐波治理的需要，设计了一种大功率混合注入式有源电力滤波器，分析了其拓扑结构和工作原理，讨论了该有源电力滤波器的谐波抑制能力与死区补偿方法，并提出了一种基于离散傅立叶变换的滑窗迭代算法，能实时有效地检测出谐波参考指令电流；为了实时准确地进行谐波电流跟踪控制，采用了一种基于PI型学习律的迭代学习控制算法，提高了系统的跟踪精度。现场运行情况表明该大功率混合注入式有源电力滤波器能有效满足大功率负载工况下电网谐波抑制和无功补偿综合治理的需要，具有很好的工程应用效果。由于目前国内大功率混合型有源电力滤波器的工程应用实例很少，因此该套系统的设计与实现经验还可以对其它有源滤波系统的工程应用起到一定的指导和借鉴作用。     

基于TMS320F2812控制的有源电力滤波器研制

电力电子装置等非线性装置的大量使用使电力系统谐波问题严重,会影响电力系统和用电设备的安全运行。有源电力滤波器(APF)作为一种有效的滤波器装置,具有响应速度快、滤波效果好,不受系统阻抗影响的特点。研制了基于TMS320F2812控制的APF,TMS320F2812速度快、精度高,采用优化设计的低通滤波器、i_p-i_q谐波检测算法和定时比较PWM控制。实验结果表明,所研制的滤波器的稳态和动态性能良好。     

谐波电压对中高压并联混合有源滤波器影响及注入支路参数设计

针对传统并联型混合有源滤波器须承受电网基波电压的缺点,该文研究了两种改进结构的并联型混合有源滤波器,通过添加基波谐振支路来减小有源部分的基波分压,使其适用于中高压系统,在总结了通用电气模型的基础上,分析了电网谐波电压引起的谐振及直流侧电压抬升问题;提出了应用多目标遗传算法对混合有源滤波器中有源部分注入支路的参数进行优化,以减小基波谐振支路的谐波分压,同时保证有源部分产生的补偿电流能够大部分注入电网。实例设计及仿真、实验表明,与根据经验设计的参数相比,经优化设计的滤波器能够在谐波电压含量较高的情况下安全、稳定、有效的运行。     

New Control Algorithm for Single-Phase Series Active Power Filter

This article presents a single-phase series active power filter for mitigation of the load voltage harmonic content while maintaining the voltage on the DC side regulated without the support of a voltage source. The proposed series active power filter control algorithm eliminates the additional voltage source to regulate the DC voltage, and with the adopted topology, a coupling transformer is not used to interface the series active power filter with the electrical power grid. The article describes the control strategy that encapsulates the grid synchronization scheme, compensation voltage calculation, damping algorithm, and dead-time compensation. The topology and control strategy of the series active power filter have been evaluated in simulation software, and simulations results are presented. Experimental results, obtained with a developed laboratorial prototype, validate the theoretical assumptions and are within the harmonic spectrum limits imposed by the international recommendations of IEEE Standard 519.     

基于数学形态学和短窗功率算法的电能质量扰动检测方法

提出了一种基于数学形态学和短窗功率算法的电能质量扰动检测及定位方法.根据数学形态学基本原理及其形态变换构造了一种简单实用的形态滤波器并将其运用于扰动信号预处理中,以同时滤除随机和脉冲噪声.该滤波方法能在滤除多种噪声的同时,较好地保留了扰动信号的基本形态特征,较之小波方法和传统形态滤波方法更为有效.根据扰动位置能量的变化,对滤波后的信号利用短窗功率算法以准确地检测出扰动并进行时间定位.分别用电压暂升、暂降、中断和短时电压波动对该方法进行验证,Matlab仿真结果表明了该方法的有效性.     

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。     

基于重采样和均值滤波的谐波检测ip-iq法的动态性能分析

本文在介绍瞬时无功功率算法及其改进算法的基础上,通过仿真比较了该算法对瞬态信号的适应能力,指出在瞬时无功功率法谐波检测方法中,使用均值滤波器和重采样理论,既可以减少计算量、提高响应速度,同时对瞬态信号也具有较好的跟踪能力。