混合型有源滤波器最优安装位置的确定

混合型电力滤波器作为一种非线性负载,安装在电网不同位置时,对滤波器的容量大小和治理效果都有很大的影响,为得到其最优安装位置,通过建立谐波目标治理函数,以配电网中单个支路总谐波以及总支路单次谐波为研究对象,在使其满足国家谐波标准的基础上,确定了有源滤波器APF(active power filter)的最优安装位置,然后利用本方法对HAPF(hybrid active power filter)的最优安装位置进行了研究,分析应用于HAPF时需要注意的问题。通过Matlab进行仿真分析,仿真结果验证了该方法的正确性。     

并联混合型有源电力滤波器的最优安装点

着重探讨混合型有源电力滤波器最优安装点的问题。建立配电网及混合型滤波器(hybrid active power filter,HAPF)的简化模型,定义以配电网各节点母线电压总畸变量为参考量的配电网谐波治理目标函数(network objective function,NOF)。通过对配电网节点导纳矩阵的分析得到配电网的电压及电流转移矩阵,并以此研究配电网的频率响应特性,为混合型有源电力滤波器无源支路的谐振频率及参数选择提供设计参考;同时以获得最优目标函数为目的阐述HAPF最优安装点的选择方法,并着重探讨电网参数变化的影响。所述方法可推广应用于各种配电网的谐波治理与无功补偿当中,工程应用结果验证了该文理论分析的正确性。     

微电网中APF接入位置与容量优化配置方案

探讨了微电网中有源电力滤波器(APF)接入位置与容量的优化配置问题。在建立微电网离散解析模型和连续解析模型的基础上,推导出APF的最优安装位置为线路总谐波网损和电压畸变率最小的节点,其最优容量等于总谐波网损。算例分析表明,采用所提方案可有效改善谐波电压,降低电压畸变率。     

基于灵敏度分析的谐波治理设备多目标优化配置方法

在非线性负荷和分布式电源大量接入配电网的背景下,配置有源电力滤波器是解决电压波形畸变、谐波损耗激增、电能质量下降等一系列谐波污染问题的有效措施之一。为合理选择配电网中有源电力滤波器安装位置与容量,协调谐波治理成本和效果之间的关系,文中提出一种基于灵敏度分析的有源电力滤波器多目标优化配置方法,实现了有源滤波器位置和容量的快速求解。建立配电网谐波潮流计算模型,使用灵敏度分析方法处理所有节点,获得了安装节点集合;考虑节点电压的谐波畸变率和投资成本,建立滤波器容量优化模型;通过分解多目标进化算法求解优化模型;对IEEE 18节点配电系统进行仿真计算,结果表明了文章所提方法的有效性。     

基于SAPF的电网多节点电压谐波优化补偿方法

随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器（shunt active power filter, SAPF）传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。     

并联型有源电力滤波器输出电感选择的新方法

并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)交流侧输出电感是连接APF与电网的桥梁,直接影响补偿电流的动态性能,对有源滤波器的补偿特性起着决定性作用。针对电压源并联型有源电力滤波器电感注入电路的拓扑,提出一种严格的基于谐波电流分析的并联型APF输出电感值确定方法。它能根据补偿目的的不同准确计算出最优的电感值。通过对电力系统中广泛存在的非线性整流负载的仿真,验证了该方法的正确性和可行性。     

多台并联型APF联合补偿控制及工程应用

针对大容量有源电力滤波器(active power filer,APF)实际应用困难,采用截断限流补偿控制方法,使得单台小容量APF能安全运行于大谐波容量系统中,不过流并发挥补偿作用.在此基础上对输出滤波器的参数设计和多台有源电力滤波器实际工程应用问题进行研究.通过两台有源电力滤波器并联运行,验证了该控制策略和系统设计的可行性.     

有源电力滤波器的控制策略综述

随着电力电子装置的广泛应用,大量的谐波和无功电流注入电网,引起电网污染,造成电能质量问题日益严重.有源电力滤波器(active power filter,APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键.介绍了几种适合于有源电力滤波器的谐波电流检测方法和补偿电流控制策略的基本原理,进行了对比分析,并指出了它们各自的优缺点.控制策略的不断发展可使有源滤波器获得更好的性能和更广泛的应用.     

中山乐群电动汽车充电站谐波治理方案

针对中山乐群电动汽车充电站存在谐波电流畸变率较高,5、7、11、13次谐波电流超标的问题,从理论上分析了电动汽车充电机工作时产生谐波电流的机理,提出加装并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的谐波治理方案。对加装APF前后的谐波电流含有量测试结果进行对比,发现谐波治理后电流畸变率明显减小,各次谐波电流含有量达到国家标准的要求。测试结果说明该谐波治理方案有效、可行。     

基于隔离小生境粒子群算法的APF优化配置

随着非线性负载的广泛应用,传统负荷端分散的谐波治理方式弊端渐显。以中小型电网中有源电力滤波器的集中补偿配置为目标,设计一种基于隔离小生境粒子群算法的APF优化配置方法。建立了有源电力滤波器的优化配置数学模型,以节点电压畸变率均方根为目标函数,并使用罚函数处理约束条件。改进后的粒子群算法兼顾全局与局部寻优能力,避免陷入局部最优点。在阐述所提优化配置方法流程的基础上,IEEE算例分析表明该配置方法可以同时进行APF位置和容量的寻优,治理后系统各节点总谐波电压畸变率小于4%,谐波附加损耗降低90%以上,实现对单、多谐波源系统电能质量的有效治理。     

容量限制控制策略应用于有源滤波器的研究

为了解决非线性负载容量日益增加的问题,提出了一种能根据自身容量补偿谐波电流的有源滤波器。当检测谐波电流超出滤波器自身容量时,该滤波器可根据自身容量用优化方式输出补偿电流。这种设计使整个有源电力滤波器系统即使在过载情况下也工作得很好,解决了有源滤波器容量灵活扩充的问题。理论分析和仿真结果均证明了其有效性。     

Probabilistic Multi-objective Framework for Multiple Active Power Filters Planning

In the real-world electrical distribution networks, entering of the non-linear loads, as main sources of harmonic generator, has probabilistic nature. In this paper, with a new point of view, a multi-objective framework is developed for multiple active power filters (APFs) with taking probabilistic features of non-linear loads into account. In the proposed probabilistic multi-objective framework, total harmonic distortion of voltage (THDV), motor load loss function, harmonic transmission line loss, and total APFs current are the four objectives considered in the optimization problem. At the same time, individual and THDV, and maximum allowable size of the APFs are modeled as constraints with predetermined admissible levels. The newly developed framework is a non-convex non-linear mixed-integer optimization problem. Hence, a new hybrid of melody search algorithm and augmented Powell heuristic method is employed and followed by a fuzzy satisfying method to obtain the final optimal solution. The feasibility and effectiveness of the offered framework has been implemented on the IEEE 18-bus distribution test system and IEEE 30-bus distribution test system. The obtained results show the profitableness of the newly developed framework in the APFs planning.     

采用三相不可控整流充电机的电动汽车充电站 谐波放大效应分析与计算

电动汽车充电站并联有源滤波器工作时,可能引起流过充电站集电母线的充电电流谐波出现放大效应。针对谐波污染最严重的三相不可控整流充电机,研究充电站各次谐波电流与谐波电压的耦合关系,定义电动汽车充电站总谐波电流放大系数,提出一种充电站集电母线电流谐波放大程度的量化方法。该方法实现了电流谐波放大效应的解析计算且具有较高精度。在此基础上,探讨谐波放大系数随充电机台数、有源滤波补偿率及相位差等因素的变化规律,为有源滤波器容量配置与控制设计提供依据。     

直流侧APF与APF和PFC开关利用率的比较研究

文中提出了一种计算开关电流应力的近似算法。采用该算法，对有源电力滤波器、功率因数校正器、直流侧有源电力滤波器等3种谐波治理和改善功率因数的电路的开关利用率进行了理论分析和比较。从开关利用率的角度，为不同条件下选取何种电路进行谐波治理更为合适提供了理论依据。     

多台并联型APF联合补偿协调控制

针对大容量有源电力滤波器(active pow er filer,APF)实际应用困难,从参考电流角度提出截断限流策略,确保多台APF联合运行的安全可行。根据APF补偿极限,提出补偿容量按比例分配的原则,达到大容量APF多补偿,小容量APF少补偿的目标。设计了由上层控制器进行协调控制的APF投切控制策略,保证能根据实际负荷谐波电流投切APF。最后,通过大量的仿真验证了截断限流补偿和补偿容量按比例分配的有效性,以及协调控制策略在多台APF联合运行中的可行性。     

有源电力滤波器闭环控制算法研究

有源滤波器是电力系统谐波补偿的新型解决方案.现有的有源滤波器多采用开环控制算法,谐波补偿性能受参数不确定和干扰的影响较大.在讨论了延时稳定性等并联型有源电力滤波器闭环控制算法设计的关键技术基础上,扩展了RDFT(Real Discrete Fourier Transform)组合选频滤波器并证明了其数学性质,提出了基于此算法与重复控制原理的闭环无差控制算法.PSCAD/EMTDC仿真实验表明,该算法可以实现对多个指定频率的谐波进行稳态无差的补偿.     

并联有源电力滤波器并列运行控制策略研究

针对大容量非线性负载谐波补偿问题,采用多台并联有源电力滤波器（APF）并列运行提高系统补偿容量。对多台APF联合运行的协调控制方案进行研究,采用比例和截断的限流方法,保证了每台APF的安全可靠运行。最后提出一种基于级联的分次谐波并列补偿方案,仿真和试验结果表明有优良的谐波补偿效果。     

一种新型单相并联型有源电力滤波器

提出一种基于谐波磁通补偿原理的单相并联型有源电力滤波器。并联变压器的一次侧绕组与谐波负载相并联,二次侧绕组与逆变器相联,通过对变压器一次侧电压方程分析可知,当采用逆变器在变压器的二次侧注入与一次侧谐波电流呈一定补偿系数的谐波电流时,变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的励磁阻抗,从而输入电力系统中的谐波电流流入变压器支路。通过建立系统的数学模型进行了系统的稳定性分析及稳态误差估算。实验表明,该新型单相并联型有源电力滤波器简单可靠,并取得了较好的滤波效果。     

注入式混合型有源电力滤波器的研究

根据配电网10kV高压侧对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,提出注入式混合型有源电力滤波器拓扑结构(IHAPF),详细阐述了IHAPF的谐波抑制特性.同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,介绍了IHAPF的设计方法和软硬件构成,并从项目成本和治理效果两方面分析了IHAPF的应用优势.