一种单相系统参考电流检测改进算法

针对传统的ip-iq参考电流检测方法受低通滤波器（LPF）滤波性能限制,经LPF滤波后的直流有功分量和无功分量中含有严重的二倍频问题,提出一种消除二倍频的改进算法。首先,分析传统型ip-iq参考电流检测方法的原理,受LPF滤波性能的限制,影响了无功电流、谐波电流的检测精度;其次,分析改进型ip-iq参考电流检测方法的原理,通过构造一个滞后负载电流90°的电流信号,经数学推导计算可完全消除该二倍频,有效抑制了谐波检测误差,同时分析了LPF不同的截止频率对检测精度和响应时间的影响;最后,通过Simulink仿真验证了改进算法可有效提高电流检测精度和动态响应能力。     

改进的单相谐波和无功电流检测算法

基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法是目前有源滤波装置中广泛采用的检测方法。在分析基于瞬时无功功率理论的单相谐波和无功电流检测算法后,考虑到电网谐波的特点,提出一种改进的方法,在不增加滤波器阶数的前提下,通过增加一个延时,以去除3次和3次倍数谐波的影响,同时提高低通滤波器的截止频率,使总的动态响应时间比改进前缩短了1/3个周期。给出了各种典型复杂谐波状况下的仿真验证。     

基于无谐波检测环节三电平APF的研究北大核心

针对有源电力滤波器谐波检测环节中存在低通滤波器、数字低通滤波器实现复杂,会加重DSP程序的运算负担,且滤波器的截止频率大时快速性高,滤波效果变差,截止频率小时滤波效果好,降低了快速性的问题。在APF常规控制算法等效演化变换的基础上,结合APF电网电压前馈及电流反馈解耦,提出了一种改进的无谐波检测环节的三电平APF控制系统。仿真结果验证了该控制系统的可行性与优越性。     

基于无谐波检测环节三电平APF的研究

针对有源电力滤波器谐波检测环节中存在低通滤波器、数字低通滤波器实现复杂,会加重DSP程序的运算负担,且滤波器的截止频率大时快速性高,滤波效果变差,截止频率小时滤波效果好,降低了快速性的问题。在APF常规控制算法等效演化变换的基础上,结合APF电网电压前馈及电流反馈解耦,提出了一种改进的无谐波检测环节的三电平APF控制系统。仿真结果验证了该控制系统的可行性与优越性。     

高速电气化铁路负序和谐波统一治理方法

针对高速电气化铁路牵引供电系统中的负序、谐波等电能质量问题,提出一种基于变压器感应滤波技术的负序和谐波统一治理方法。该方法利用安匝平衡原理,将感应滤波技术和静止无功发生器(SVG)系统结合起来,前者用于滤除特征次谐波,后者用于补偿负序与残余谐波电流在此基础上,进一步开发了能快速单独检测出基波负序和任意次谐波电流的检测算法。仿真结果表明:所提出的统一治理方法及检测算法的结合可以消除变压器内部负序和谐波磁势,从而使网侧中不合有相应的负序与谐波电流。基于变压器感应滤波技术的治理方案,充分发掘了变压器的潜能和现代电力电子技术的优势,能以较低的成本和较好的效果进行负序电流补偿和谐波抑制。     

基于输出电压校正的混合有源滤波器控制策略

提出了一种基于输出电压校正的混合有源滤波器(APF)控制策略。将APF控制成电压源,在比例控制的基础上,以系统剩余谐波电流作为反馈量,计算得到一个正弦信号作为APF输出电压的校正信号,以比例控制信号和校正信号之和作为APF输出电压的参考信号,实现APF输出电压校正,达到减小剩余系统谐波电流的目的。利用滑窗离散傅里叶变换方法检测系统剩余谐波电流的幅值和初相位,并给出了控制策略的参数确定方法和校正信号的计算方法。分别仿真分析了不同控制参数下、有无背景谐波情况下和负载不同变化剧烈程度下的滤波效果,并通过并联5次无源滤波器改善了负载变化剧烈时的动态滤波效果。仿真结果表明,所提出的方法参数选择简单有效,对负载谐波变化的响应速度快,谐波滤除率高,在系统含有背景谐波的情况下能够达到较好的滤波效果。     

基于瞬时无功功率理论的谐波检测和抑制的模型参考自适应控制系统

针对瞬时无功功率理论的低通滤波器的选型问题,通过对提取出的基波电流作快速傅里叶变换(FFT)分析,以各次谐波含量和总谐波畸变率(THD)作为Butterworth低通滤波器的阶数和截止频率选择的依据。首先,建立了谐波源公共连接点(PCC)处基于瞬时无功功率理论的谐波检测的仿真模型;其次,根据提取的基波电流的畸变程度,详细说明了低通滤波器的选型方法;最后,将模型参考自适应理论引入开环谐波检测系统,克服了实际模型中内部参数改变和外部扰动对谐波检测的影响。理论分析和仿真实验表明,该系统具有良好的谐波检测精度和对基波提取具有较强的鲁棒性和自适应性。     

三相四线制APF电流检测复合算法的研究

并联型三相四线制有源电力滤波器(APF)具有良好的滤波效果,其关键是能准确地补偿谐波电流,在此问题上谐波电流检测显得至关重要.为此,提出一种基于自适应有限脉冲响应(FIR)预测与FBD电流检测相结合的电流检测算法,通过Matlab仿真证明了理论的正确性,并在一台15 kVA的样机上验证了这种新算法的可行性与有效性.     

基于卡尔曼滤波融合的电机电流高精度检测与处理

根据同步采样下跟踪系统电机电流波动规律,推导出基波电流可以等效为载波中点和起点处电流采样值,并分析了同步采样与非同步采样下电流谐波,得出同步采样可以有效减小载波二倍频率谐波及高次谐波。针对跟踪系统在高仰角跟踪时,电机电流大变化剧烈,电流检测精度下降的情况,将不同量程不同精度的电流传感器应用于电机电流检测中,使用集中式卡尔曼(Kalman)滤波融合技术融合多传感器电流数据,在传感器量程内实时地获得了较高的电流检测精度,避免了传统滤波算法带来的电流滤波延时。     

三种谐波和无功电流检测算法的综合性能比较

有关谐波和无功电流的检测方法,学界提出了三种主流算法,即p-q法、ip-iq法和自适应电流检测法。一般文献只对算法某些方面的性能进行探讨,并未就算法的稳态和动态滤波性能进行综合研究。本文将对这三种算法的综合滤波性能对比研究,并给出各种典型的复杂谐波状况下的仿真验证。     

有源滤波器中新型检测滤波器的设计与研究

有源电力滤波器是一种可有效补偿电网中的谐波及无功电流的新型电力电子装置,而有源电力滤波器中的电流检测过程将直接影响其补偿性能。经过分析可知,检测过程中的低通滤波器对检测的精度和速度有重要影响。为提高电流检测的速度和精度,该文在分析传统低通滤波器工作特性的基础上设计由1个带阻陷波器和1个低通滤波器串联组成的新型检测滤波器,具体分析该检测滤波器的动态响应和幅频特性,并经过仿真和试验进行验证,该新型检测滤波器可在保证精度的基础上将检测时间缩短到约1/3个基波周期,这样能提高检测的实时性,从而能提高有源滤波器的补偿性能。     

改进的FBD法在电流实时检测中应用

为了使有源滤波器快速有效地检测出三相四线制电力系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)法的改进的电流检测方法。该方法利用抽样降低系统计算量,并用一个陷波滤波器和一个高截止频率的低通滤波器串联代替一个低截止频率的低通滤波器提取直流分量,提高了检测方法的实时性。该方法可以在系统电压畸变的情况下检测出三相电流的基波正序有功电流分量、基波正序无功电流分量、不对称电流及谐波电流分量。Matlab仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

基于遗传算法的有源电力滤波器直流母线电压控制

随着电力电子装置的普遍应用,其非线性特征而引起的电网电压和电流畸变越来越引起人们的重视,有源电力滤波器(APF)是一种较好的谐波滤除装置,但存在直流侧电压不稳的问题。分析了影响APF直流侧电压稳定的几个因素,推导了电压源型有源电力滤波器的数学模型,结合遗传算法辅助优化计算了该系统中APF的PI调节系数,MATLAB/simulink仿真验证了该方法的可行性,为遗传算法在PI整定方面的研究提供了借鉴。     

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。     

不平衡负载下并联有源电力滤波器的控制策略

针对工业现场存在的不平衡负载(包括线性负载和非线性负载)导致的电网电压畸变和不平衡,在瞬时无功功率理论基础上,提出2种新检测算法及2/2变换矩阵,物理意义明确,可实时准确地分离出基波正序、基波负序及各次谐波电流,实现有源电力滤波器补偿策略的灵活选择--既可只补偿高次谐波和基波无功,充分利用有源电力滤波器的容量;亦可在容量许可的情况下同时补偿高次谐波、无功及基波负序。Matlab仿真研究和实验结果表明该算法的可行性。     

有源电力滤波器的谐波提取演算法研究

谐波电流参考信号的产生是保证有源滤波器补偿精度和性能的关键。本文在并联型有源电力滤波器的哎计中,采用基于滑动平均滤波器的id—iq算法提取正序及负序无功功率,采用基于滑动平均算法的DFT实现对谐波电流的提取,并住此基础上提出了频率自适应算法。针对殴备运行过程中的保护问题,采用RMS限流与峰值限流相结合的限流策略,以实现对设备的保护。仿真与实验结果,很好的验证了所提出算法的止确性,适合存APF工程实践应用。     

二次插值在有源电力滤波器中的应用与改进

有源电力滤波器的谐波电流检测与抑制过程中,由于A/D变换、复杂的谐波检测算法和控制算法使得数字处理器的输出具有一定的延迟,难以满足滤波器实时性的要求。二次插值的外插法具有计算简单、误差较小的优点。提出用改进后的二次插值的外插值法对谐波进行预测,可以有效地提高APF的实时性,仿真结果表明了这种算法的有效性。     

基于优化分裂基FFT算法的APF谐波检测策略

有源电力滤波器(APF)是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,对电流谐波实时准确快速检测是决定APF性能的一个重要环节。快速傅立叶变换(FFT)是目前应用广泛的谐波检测方法。然而,传统FFT算法计算复杂、存在时间延迟、实时性差、容受电网电压波形畸变或频率波动的影响,影响谐波检测的准确性和效率,降低APF的补偿效果和综合性能。由此,本文提出一种基于分裂基FFT算法的APF谐波检测与补偿策略,通过蝶形运算对偶序号输入使用基-2算法,对奇序号输入使用基-4算法,比传统基-2算法减少10%以上运算量,比传统基-4算法减少2%以上运算量,可有效降低FFT算法复杂程度,增强谐波检测实时性;采用汉宁窗对分裂基FFT算法进行优化,提升谐波检测精度与抗干扰能力,保证APF谐波检测与补偿效果和整体性能。通过三相四线制APF样机实验验证了所提谐波检测与补偿策略的正确性和有效性,在负载突变的情况下,重新到达新稳态的调节时间可缩短约25%。     

滑窗迭代DFT法APF直流侧稳压控制研究

有源电力滤波器(APF)是抑制电网谐波的新型方法,其补偿性能主要取决于谐波检测环节和控制环节,同时直流侧稳压控制是APF正常工作的前提。引入滑窗迭代DFT谐波电流检测方法;提出一种稳压电流各相均分的直流电压控制策略;从功率平衡的角度分析了电压环PI调节器参数设计方法。建立仿真模型及设计实验样机,仿真和实验均验证了滑窗迭代DFT法谐波检测的快速性和精确性,以及所提直流侧稳压控制策略的正确性。     

一种检测单相电路无功与谐波电流的跟踪算法

有源滤波器是改善电能质量的一种有效手段,它要求快速准确地检测出负载电流中的谐波和无功分量.针对单相系统瞬时谐波与无功检测方法算法复杂的问题,根据有功和无功功率定义,提出一种检测单相瞬时无功与谐波电流的快速跟踪算法.该方法通过在一个计算周期内,用低通滤波器和锁相环电路得到与电源电压基波同相频的标准正弦波与负载电流乘积后,采样存入采样数据存储队列,然后比较队列中基波周期前后一段数据来快速跟踪有功电流,从而得到实际补偿的谐波和无功电流.仿真表明该方法正确可行,在一个周期内可以实现对补偿电流的准确提取,而且对电流变化跟踪效果好,防干扰能力强.算法简单快速,只需两个乘法器,易于实现.