新型混合有源滤波装置的电流控制策略研究

针对混合有源电力滤波装置中有源滤波部分容量大小的问题,提出一种三相三线制并联型混合有源电力滤波装置的新型拓扑结构.这种混合有源滤波装置中每一相的无源滤波器与一个小的附加电感串联,并且这个附加电感通过一个单相耦合变压器与有源滤波器并联.其中,有源滤波器被控制成一个谐波电流源.这个附加电感为滤波支路的基波电流提供了通路,并且能够减小有源滤波器的输出电压.因而,有源滤波器的容量得到了有效的降低.详细介绍了包括负载电流检测、系统电流电测和复合控制的统一控制策略,并且讨论了该装置的有源滤波器的容量要求.最后,计算机仿真结果和实验样机的实验结果证实了所提出的新型混合式有源滤波器拓扑结构和统一控制策略是可行的并且是有效的.     

电流源控制策略在并联混合有源滤波器中的应用研究

在混合有源电力滤波器中,采用电流源控制方式可比电压源控制方式获得更好的滤波性能,但由于采用常规电流源控制方式不能迫使无源滤波器部分承担电网基波电压,因而不能有效降低混合有源滤波器中有源部分的容量。研究一种通过在指令电流中加入适当基波分量,迫使混合有源滤波器中的无源滤波器部分承担电网基波电压的方法,将电流源控制策略应用于并联混合有源电力滤波器。研究结果显示,这种方法可以有效改善混合有源电力滤波器的性能。     

单相并联混合有源电力滤波器控制策略的研究

本文首先提出了单相并联混合有源滤波器(HAPF)的拓扑结构及其工作原理,在此基础上,从HAPF的谐波电压控制与基波电压控制两方面分别进行了详细的分析.HAPF的谐波电压可以受控于系统谐波电流、负载谐波电流、滤波支路谐波电流、负载谐波电压或它们的组合,本文对不同的控制策略进行比较,最后得出理想滤波控制策略.所得的结论可以为并联混合有源滤波器在复杂工况下基本控制策略的最优选择提供有效的指导,确保滤波装置的安全有效运行.     

新型无变压器型并联混合有源滤波器

针对煤矿井下1 140V配电网谐波问题,采用一种新型无耦合变压器型并联混合有源电力滤波器(NTLS-SHAPF),NTLS-SHAPF由有源滤波部分和LC滤波器构成,在降低有源部分基波电压的同时减小有源部分电流。基于NTLS-SHAPF拓扑结构和控制方法,建立系统数学模型,分析其滤波特性;依据分压系数的计算,分析有源部分基波电压和电流特性。推导无源部分LC参数与系统各电量之间的表达式,在分析LC参数对系统各电量影响的基础上,以降低有源部分基波电压、减小有源部分谐波电流和LC滤波器电感谐波电流为目的,提出无源部分的设计原则。最后仿真分析与理论分析一致,实验结果表明了对NTLS-SHAPF理论分析及其无源部分LC参数设计原则的有效性。     

新型注入式混合有源滤波器的研究

提出了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构.其基本思想是根据分流原理,对有源部分进行适当控制来等效增大系统支路的谐波阻抗,提高无源滤波器的滤波效果;将有源部分与基波谐振电路并联来减小有源部分容量,同时将基波谐振电路作为一组单调谐无源滤波器的部分和其他无源滤波器组一起构成分流支路;无源部分还可以提供很大无功补偿容量,而且不影响有源部分的容量.仿真和实验结果证明了所提出的混合有源滤波器的可行性和正确性.     

基于电流跟踪的并联混合有源滤波器单周控制

针对目前已有的有源电力滤波器控制策略的缺陷,本文提出了一种新型的非线性控制方法——基于电流跟踪的单周控制方法。在采用ip-iq法进行谐波检测的基础上,将这种控制策略用于并联混合型有源滤波器(SHAPF)进行谐波补偿,同时,利用PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建了谐波源电路,并对并联混合有源滤波器的拓扑结构及其相应参数进行了设计。仿真结果表明,上述控制方法能使SHAPF有效工作,可以实时、准确地检测出各次谐波电流,并能有效抑制谐波,具有一定的可行性。     

基于复合控制策略PITHAPF的稳态补偿和谐振抑制特性

新型并联电抗式混合有源电力滤波器（PITHAPF）的耦合变压器两端并联了一个附加电感,它为基波无功电流提供通路,有源部分不承受基波电压,因而更适用于高压系统的动态谐波治理和大容量的无功补偿。从理论上分析了PITHAPF的复合控制策略,定义了负载谐波电流影响因子和电网谐波电压影响因子。仿真结果和实验结果证明了当电网谐波电流的控制参数取负虚数且负载谐波电流的控制参数取1时,PITHAPF具有很好的谐波补偿和谐振抑制特性。     

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。     

新型谐振式混合有源滤波器的研究

为减小有源滤波器的容量,提出了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构。其基本思想是:根据分流原理,适当控制有源部分来等效增大系统支路的谐波阻抗,提高无源滤波器的滤波效果;将有源部分与基波谐振电路并联来减小有源部分容量;合理地配置注入支路的参数,以保证滤波器具有较好的滤波能力和一定的无功补偿能力。仿真和实验结果证明了所提出的混合有源滤波器的可行性和正确性,所提出的拓扑结构消耗的有效材料少,体积小,占地面积小。     

基于并联谐振的新型混合有源滤波器研究

为了有效地抑制谐波和补偿无功,提出一种新型并联混合型有源电力滤波器拓扑结构,通过加入基波并联谐振电路和旁路电感,使得混合有源滤波器在保证无功补偿容量的同时,APF不再承受基波电压,减小了APF容量,并对其工作原理进行了详细的分析。采用Matlab和电力系统暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真实验,实验结果证明了设计方案的有效性和正确性。     

基于复合控制策略的混合有源滤波器谐波治理研究

针对大功率混合有源电力滤波器,为了有效降低有源部分的容量且提高补偿性能,首先对一种大容量混合有源滤波器进行改进。通过建立单相等效电路,对这种拓扑结构下的两种传统的电压源控制策略进行分析,在此基础上重点研究一种电压源复合控制策略。在分析了复合控制策略下的滤波原理后,对滤波器谐波检测方法、滤波延时的补偿进行研究,并设计出完整的复合控制策略电路结构。最后,对三种控制策略分别进行了仿真实验。通过对比补偿后的系统电流波形和补偿电流的动态跟踪特性,结果表明复合控制策略下的混合有源滤波器综合性能要优于传统电压源控制策略下混合有源滤波器性能,具有更强的实用性。     

混合型有源电力滤波器中输出滤波器的研究

在混合型有源电力滤波器中,输出滤波器起着抑制逆变器开关纹波和保证系统稳定可靠运行的重要作用。针对这两种功能,首先从抑制开关纹波作用中限定了输出滤波器的参数范围;然后通过建立整个系统的数学控制模型,从保证系统控制稳定性的角度对输出滤波器参数进行设计。在此基础上,为了获得一个经济、可靠,适合高压大功率应用的混合型有源电力滤波器,提出了一种新型输出滤波器阻尼控制策略,解决了传统输出滤波器参数设计中阻尼电阻损耗过大的问题。实验结果表明,该分析方法和控制策略能使混合型有源电力滤波器更加可靠、节能和适合大功率应用。     

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.     

并联有源滤波器控制策略研究

有源滤波器(APF)是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段,本文分别对并联APF和并联混合APF的控制策略进行了研究。针对某一类非线性负载,提出了一种在单一同步坐标系下的复合控制器,包含PI和重复控制器。该复合控制器结合了PI和重复控制器的优点,能够消除稳态误差和改善系统鲁棒性。本文详细研究了复合控制器的设计方法,对控制系统稳定性进行了分析。所提控制方法在三相并联有源滤波器系统进行了验证,实验结果证明了所提出的混合控制器具有优异的性能。将有源滤波器(APF)和无源滤波装置(PF)结合起来构成混合有源滤波器(HAPF)是当今的发展趋势,既弥补了无源滤波装置的固有缺陷,又能充分发挥有源滤波器的优势。本文对无变压器型混合并联有源滤波器的设计原则进行了研究,提出了具体的设计方法以及电感值和直流母线电压之间的关系。同时,分别给出了HAPF进行补偿负载电流谐波和阻尼电网电压谐波放大这两种不同应用时的控制策略,对其滤波和阻尼特性进行了详细的分析。为了改善HAPF性能,在控制策略中引入了广义积分控制器。实验结果证明了混合并联滤波装置的优异性能。     

一种新型注入式混合有源电力滤波器

针对传统的注入式混合型有源电力滤波器(IHAPF)的有源部分与基波谐振支路间会产生很大基波环流的问题,本文提出了一种新型注入式混合型有源电力滤波器拓扑结构以提高系统的安全性。本文首先分析了IHAPF系统基波环流产生的机理,并提出了能有效抑制基波环流的新型注入式混合型有源电力滤波器拓扑结构;然后,从串联谐振支路谐波分压和并联谐振支路谐波分流两个方面分析了新型结构的优越性。最后,仿真与物理实验结果表明,该结构不仅能够有效地解决中高压系统中大容量无功和谐波综合治理的难题,还可以抑制传统注入式结构中存在的基波环流,大幅度提高了装置的安全可靠性。     

混合型有源电力滤波器的复合电流控制策略

针对电网中非线性负载引起的谐波问题,提出了一种并联混合有源电力滤波器结构。基于此拓扑结构,建立了其数学模型,并设计了基于PI控制策略的电流控制器。针对传统PI控制方法补偿精度受带宽制约,补偿效果不理想的问题,提出了基于重复控制的电流双闭环控制方法,并设计了双闭环电流控制器。仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精度,能够有效补偿由非线性负载引起的谐波电流。补偿后电网电流THD降低到5%以下,波形近似于正弦波。     

单独注入式混合型有源电力滤波器复合控制策略的研究

本文建立了单独注入式混合型有源电力滤波器的电气模型。根据此模型综合比较了混合型有源电力滤波器的两种常用控制策略,提出了一种基于检测电网谐波电压与谐波电流的混合有源电力滤波器复合控制方案,并对其补偿性能和抑制电网频率和系统阻抗变化的影响进行了分析。为了实现系统的无差控制,提出了基于递推积分的PI算法,并且由模糊推理在线整定比例系数和积分系数,该算法能有效地提高系统的动态和稳态性能。仿真和实验结果表明采用这种复合控制的注入式混合有源电力滤波器能达到较好的滤波效果。     

三相四线制下串联混合型滤波器的研究

提出一种应用于三相四线制的串联混合型滤波器结构及相应的基波电流控制策略,无需对谐波进行检测,且可使有源滤波器对各次谐波电流呈较大的阻抗,而对流过的基波电流无影响。同时设计了负反馈控制电路,解决了系统的稳定性问题。阐述了串联混合型滤波器的滤波原理与控制方法。应用MATLAB软件对三相四线制电力系统进行了仿真研究,结果表明所提出的控制策略是正确的。整套装置具有结构简单、检测方便、滤波效果好、系统稳定的优点。     

串联混合型有源电力滤波器的实验研究

对串联混合型有源电力滤波器的电路结构、系统特性、控制方法等进行探讨与分析。基于电压、电流双闭环控制原理构成实验样机 ,实验结果验证了设计方案的可行性和正确性。     

新型注入式HAPF谐波电流及直流侧电压控制新方法

针对注入式混合有源滤波器中无源与有源部分补偿效果叠加、补偿谐波电流在经过注入支路和输出滤波器之后会产生一定的相位和幅值偏差,以及基波谐振支路的存在使得必须通过添加整流桥的方式获取直流侧电压从而难以保持直流侧电压的稳定等问题,提出了一种改进结构的新型谐振注入式混合型有源滤波器(hybrid active power filter,HAPF),使直流侧电容能够与电网产生能量交换。在此基础上结合提出的基于基波无功电流闭环调节的直流侧电压控制方法,保证了直流侧电压的稳定;提出了采用递推积分将无源滤波器作用后电网谐波电流与注入支路补偿电流进行闭环比较控制以获得参考电流的方法,减小了误差,提高了系统的控制精度。实验及仿真结果证明了所提出控制方法计算量较小,在响应时间和控制精度上都具有一定优势,能够满足系统的要求。