改进注入式混合有源滤波器的研究与仿真分析

为了减小容量降低成本,把5、7次无源滤波器同有源滤波器并联使用;11次单调支路与有源滤波器分压;同时串入基波谐振支路使基波电压全部在谐振支路上,减少流过有源滤波器的基波电流。采用双闭环控制,经Matlab仿真验证了该有源滤波器能够有效的抑制电网中的谐波。     

双谐振注入式混合型有源电力滤波器及其在变电站中的应用

研究了一种新型双谐振注入式混合型有源电力滤波器（hybrid active power filter,HAPF）,通过添加基波串联谐振支路与有源部分并联以减小它的基波分压,通过添加基波并联谐振支路构成注入通道,增强谐波电流注入能力的同时避免无功过补,并能够通过系统中的无源滤波器组来补偿大容量无功功率。针对某110 kV...     

注入式混合有源电力滤波装置研制及工程应用

为了弥补并联型混合有源滤波器(HAPF)中的有源部分需承受较大电网基波电压而难以用于中高压电网的缺点,通过添加基波谐振支路并使其与有源部分并联从而减小它的基波分压,同时通过系统中的无源滤波器组来补偿大容量无功功率,使整个系统能够同时抑制电网谐波和补偿无功功率.针对某冶炼厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程需要,在对比了不同的解决方案之后,分别就不同的工况详细介绍了兼具大容量无功静补能力的并联混合型有源滤渡器装置的研制、工程应用过程中的关键技术和主要组成设备,仿真和现场应用效果证明了该装置能够在不同工况下治理谐波达标和补偿无功功率至设定值,系统能够满足实际工程应用中从电网中高压侧着手提高供电功率因数、滤除谐波电流从而节能降耗的需要.     

大容量混合型有源电力滤波器的研制及节能应用研究

针对传统并联型混合有源电力滤波器的有源部分需要承受电网基波电压,难以应用于中高压电网的缺点,分析了一种改进结构的兼具大容量无功补偿能力的大容量混合型有源电力滤波器,添加了基波谐振支路与有源部分并联以减小有源部分的基波分压,并通过无源滤波器组来补偿大容量无功功率.在分析了它的滤波原理之后,针对某冶炼厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程需要,以达到节能降耗、保证电网安全稳定运行为目的,分别就不同的工况详细介绍了兼具大容量无功静补能力的大容量混合型有源电力滤波器装置的主要组成设备和工程应用过程中的关键技术.仿真和现场应用效果表明文中研究的滤波装置能够满足现场需求,提高了供电功率因数,滤除了大部分谐波电流,达到了节能降耗、维护电网安全的目标.     

双谐振注入式混合有源电力滤波器及控制方法

提出了一种新型双谐振注入式混合有源电力滤波器(DIHAPF),注入支路由基波串联谐振支路和并联谐振支路组成,在保证补偿谐波电流注入能力的同时,避免了单谐振注入式混合有源电力滤波器(SIHAPF)高压配电网应用时容易无功过补的问题;建立了适用于高压配电网的注入式混合有源电力滤波器(IHAPF)的通用电气模型.给出了注入支路参数设计依据;此外,提出了一种适用于DIHAPF的基于广义积分预处理的比例积分(PI)控制方法,通过对负荷侧电流进行广义积分预处理获得电压参考信号,对有源部分交流侧输出电压进行闭环控制.实验及仿真结果证明了所提出的新型双谐振注入支路有效提高了IHAPF的应用电压等级,该控制方法在保证谐波电流控制精度与动态响应速度的同时,大大简化了控制计算过程,易于工程实现.     

注入式混合有源电力滤波器的注入支路设计

注入支路对注入式混合有源电力滤波器的滤波效果有着极其重要的影响,目前有源电力滤波器在这方面的探讨很少。在分析注入式混合有源电力滤波器基本工作原理的基础上,结合已有的工程经验,从基波谐振支路谐波分压和注入支路的分频分流2个方面探讨了注入支路各参数对整个系统性能的影响。以此为基础,综合考虑系统的谐波注入能力以及装置的安全可靠性,提出了注入支路参数设计的一般准则。实例设计表明,与根据经验设计的参数相比,根据该原则设计的注入支路能够更有利于装置的安全可靠运行,并且具有很好的谐波注入能力。     

并联混合型有源电力滤波器谐振注入支路设计

注入支路作为并联混合型有源电力滤波器(HAPF)的重要组成部分,其参数设计合理与否对整套滤波装置的性能将产生较大的影响.以此为切入点,就目前探讨较少的串联谐振注入式并联HAPF谐振注入支路参数的设计进行研究,通过结合已有的工程经验,以结构原理分析为基础,从滤波性能和安全性能2个方面探讨谐振注入支路对装置整体性能的影响,提出以系统电网背景谐波分析为基础,结合装置其他部分的设计情况,以基波谐振支路补偿谐波分流最小为目标,以满足基波无功补偿需求和装置有源部分承受电压为约束条件,从无功容量、有效补偿输出能力和安全稳定性能3个方面进行该支路参数的综合优化设计.仿真实验对比和装置现场运行表明,该方法设计的注入支路参数能够保证整套装置更为安全高效的运行.     

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。     

注入式有源滤波器工程应用的关键技术

注入式有源滤波器拓扑结构中的注入支路使得装置的有源部分承受的电网基波电压很小,因而适用于高电压、大容量谐波抑制的场合.但在实际工程应用中,由于注入支路的存在,出现了诸如要求基波谐振支路谐波分压小与要求谐波电流注入能力强之间的矛盾、直流侧电压持续抬升、注入支路对注入电流产生相移导致补偿精度低等问题.本文在进行了充分理论分析的基础上, 提出了注入支路优化设计、PWM整流器控制直流侧电压、谐波电流分频相位补偿控制等方法,较好地解决了上述问题.文中的仿真分析和工程应用效果进一步证明了所提方法的可行性.     

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。     

适用于电气化铁路的单相注入式混合有源滤波器

提出了一种适用于电气化铁路的新型单相注入式混合有源滤波器。这种新型有源电力滤波器能够补偿一定的无功,注入支路通过添加基波谐振支路的方法大大降低了有源滤波器的容量,克服了电网基波电压对装置的影响。并详细分析了系统的滤波原理,提出了基于卡尔曼增益自调整的改进型动态谐波含量估计方法,能够快速准确的跟踪检测电网谐波电流,并且克服了电力机车等冲击性负荷引起的电网电压畸变对谐波检测精度的影响;提出了基于逆变器两侧能量平衡的电流控制方法使有源部分吸收或释放一定有功或无功功率及产生与注入支路回灌谐波电流相反的抑制电流,然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号,保证了直流侧电压的稳定,提高了装置可靠性,增强了系统滤波性能。仿真和实验结果表明这种新型单相注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,满足电气化铁路所带电力机车等冲击性负荷的要求,可获得良好的滤波效果。     

有源滤波器在不同网络中的应用分析

介绍了并联型有源滤波器对谐波抑制的作用。基于电压检测控制的并联型有源电力滤波器相当于一个有源阻尼,对谐波分量呈现出阻抗特性,除了具有抑制谐波进入电网的能力之外,还能阻尼谐波共振。将并联型有源电力滤波器应用于两种不同类型的电力线网络,然后评估其在不同类型网络结构中的滤波和阻尼共振的性能。第一种电力网为220 V配电网,第二种电力网为简化的150 k V太阳能发电网络,容量为444.4 MVA。并且使用谐波共振模态分析和计算参与因数的方法来确定有源滤波器的最佳安置位置,使有源滤波器滤波和抑制共振的效果最优。     

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。     

有源电力滤波器并网技术的研究

针对有源电力滤波器并网中可能出现的稳定时间长、电流冲击大以及直流侧的电压波动大等问题,首先设计了并联混合有源电力滤波器(shunt hybrid active power filter,SHAPF)装置,然后在Matlab7.1 Simulink6.3中进行了仿真,并对并网时电源电流、变换器输出的补偿电流和直流侧电容电压波形进行了观察,确认问题存在的同时对电流冲击、电压波动产生的原因进行了分析,提出采用在电压过零时合上开关、在无源滤波器与电网之间串联1个电阻以及采用电流递增的方法解决问题,最后通过仿真验证了方法的正确性,电流冲击及电压波动都能得到较好的抑制。     

注入式混合有源滤波器直流侧电压抬升问题研究

分析了一种并联谐振注入式混合有源滤波器,这种新型混合有源电力滤波器能够补偿一定的无功,注入支路采用基波谐振的方法大大降低了有源滤波器的容量,使其适用于高压系统.在介绍了系统滤波原理的基础上,分析了实践过程中发现的直流侧电压抬升现象产生的原因,并分析了直流侧电压的抬升过程,提出了从减小死区时间、针对直流侧电压采用滞环比较器、回灌电流前馈控制以及控制直流侧电容以PWM整流的方式吸收或释放适当功率几个方面采取措施抑制这种现象以保护电路器件的方法,现场应用结果证明了研究结论以及提出解决措施的正确性.     

有源电力滤波器直流侧电容的选择方法

针对有源电力滤波器在应用中直流侧电容值的选择问题,详细分析了有源电力滤波器在正常工作时的能量流动,并基于能量守恒原理和瞬时功率理论建立了能量平衡方程,给出了直流侧电容值的选择方法。在直流侧电压参考值确定后,直流侧电容值由APF的补偿容量、直流电压允许波动幅值共同决定。仿真结果证明了理论分析的可行性和正确性。     

一种新型的并联混合型有源电力滤波器

提出一种新型的基于阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器。通过对带气隙的线性变压器的电压方程分析得知，当变压器二次侧注入的补偿电流和一次侧的电流满足一定的补偿条件时，变压器对谐波电流呈现近似为零的低阻抗，对基波电流呈现连续无极可调的电抗。从而不仅能够有效地抑制谐波，与无源电力滤波器相结合，还能够实时补偿无功功率。针对该原理提出一种新型的指令电流运算方法。此新原理在高压交流电力系统柔性输电装置中将有着广阔的应用前景。实验结果证明此有源电力滤波器新原理的正确性。     

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.