三相四开关并联型有源电力滤波器的SVPWM调制算法

通过对三相四开关并联型有源电力滤波器(TFSAPF)的电路进行分析,考虑TFSAPF只有4个模值不全相等的有效电压空间矢量,不存在零矢量,并考虑到电压空间矢量U1和U3大小相等、方向相反,因此本文将U1和U3同时作用相同的时间以获得等效的零矢量,提出了一种适用于TFSAPF的SVPWM调制算法.相关的仿真与实验结果均证...     

三相四开关结构的容错型有源电力滤波器

提出了一种基于三相四开关结构容错型有源电力滤波器,并提出其控制方法.首先给出了容错型有源电力滤波器的结构和运行模式.逆变器某相故障时,逆变器的容错结构为三相四开关型逆变器,即以两个电容组成的桥臂代替故障相,并分析了其工作原理.提出了稳定直流侧总电压和两个电容电压平衡的方法.仿真结果表明,三相四开关结构容错型有源电力滤波器在正常工作状态和故障状态都能较好地抑制谐波,直流侧电压保持稳定,系统可靠性高.     

一种三相四开关有源电力滤波器SVPWM方法

三相四开关逆变器具有结构简单、硬件成本低的特点,且可作为三相六开关逆变器的容错拓扑结构。但三相四开关逆变器只有4个长度不完全相等的有效电压矢量,且无零矢量。针对上述问题,提出一种三相四开关有源电力滤波器(APF)的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。该方法首先利用2个空间位置相邻的有效电压矢量合成参考电压矢量;并利用2个方向相反的有效电压矢量合成零矢量,为合理选择合成零矢量所需的电压矢量,对电压矢量的扇区进行重新划分。该方法可应用于APF的容错控制,从而提高其工作可靠性。仿真和实验结果证明了该方法有助于提高谐波补偿的精度。     

三相四开关并联有源电力滤波器的控制方法

在详细分析一种基于四开关逆变器的三相四开关并联有源滤波器(TFSSAPF)的拓扑结构和工作原理的基础上,采用控制TFSSAPF输出电流有功分量的方法,以稳定直流侧电容总电压,提出在TFSSAPF的c相输出电流指令值上叠加直流侧电容均压控制量的方法,实现直流侧电容电压均衡。针对TFSSAPF的结构,提出采用相电流作为指令电流的SPWM电流调制算法,并综合输出电流和直流侧电容电压控制目标,提出适用于TFSSAPF的控制方法。样机实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

三相四线有源电力滤波器的三闭环控制策略

为解决三桥臂电容中点式三相四线有源电力滤波器存在的上下桥臂直流侧电压不平衡的问题和启动过程中直流侧电压超调的问题,提出一种三闭环控制策略。通过分析直流侧电压对控制系统的影响,纹波产生的原因,提出直流侧电压的控制指标。在分析直流侧电压与能量交换的关系的基础上,提出一种直流侧电压均压控制方法。针对直流侧总电压在启动过程中的超调问题给出解决方案,给出一种软启方案控制超调,并在大负载和小负载两种情况提出不同控制方案。最后通过实验数据,对这些控制方案进行了验证。     

采用FBD电流检测法的三相四线APF

为使有源电力滤波器(APF)更加有效地应用于三相四线制系统中,对FBD法基本原理进行了详细的介绍,阐述了基于FBD法的三相四线制并联型APF电流检测算法,通过建立相应的单位参考电压矢量,分别对三相四线制系统中的无功电流、谐波电流、零序电流进行检测。对三相四线制APF的主电路拓扑结构及系统原理进行了研究。分析了直流侧电压取值的原则和直流电容容量的选择依据,给出了功率器件的电压等级和容量确定方法,分析了输出电抗器的参数选择依据,给出了控制系统的基本构成。针对谐波问题严重的工业现场,对装置进行了工程现场应用,工程应用结果证明了该系统的可行性和有效性。     

APF直流侧纹波电压分析及新PI控制策略研究

针对有源电力滤波器(APF)在应用中直流侧电容值的选择问题,给出了一种基于直流侧纹波电压的分析方法,该方法可将纹波波动率控制在设定的范围内.对直流侧电压进行适当控制,使得在特定的电容容量条件下,电压纹波波动率达到最小值,以取得良好的补偿效果.为了控制APF直流侧纹波,提出了一种采用直流侧输出电压偏差平方值的模糊PI控制方法,同时采用空间矢量脉宽调制(SVPWM).仿真和实验结果证明,该方法能减小直流侧电压纹波,平稳直流侧输出电压.     

模糊PI控制三相四开关并联型APF研究

提供一种低成本的三相四开关并联型有源滤波器(Three-phase Four-switch Shunt Active Power Filter,简称TFS-APF),将其用于中、低压系统,可同时实现谐波电流抑制和无功功率补偿.采用直接将期望得到的电网正序基波电流作为TFSAPF指令电流信号的控制方法.为进一步提高检测算法的响应速度和自适应能力,引入模糊PI控制器.仿真与实验结果均证明TFSAPF及其指令电流检测算法的可行性和有效性.     

一种新型有源电力滤波器的SVPWM算法

揭示三相四开关逆变器输出平衡电压的基本控制规律,在此基础上提出一种改进型空间矢量脉宽调制算法,可应用于三相四开关并联型有源电力滤波器。该算法采用新型坐标变换,使基本电压空间矢量位于两相静止坐标系的坐标轴上,从而使电压空间矢量的选择及其作用时间的计算只需通过两个线电压的四则运算即可完成。与传统方法相比,该算法具有检测环节少、计算量小、精度高等优点。针对三相四开关有源电力滤波器输出电压矢量中不含零矢量的特点,通过使一对幅值相同、方向相反的基本电压空间矢量作用相同时间的方法进行零矢量合成,提出一种五段式SVPWM算法,该方法控制逻辑简单,逆变器输出谐波含量低。仿真和实验结果证明了所提算法的有效性。     

基于PI神经元网络的三相四开关电力有源滤波器研究

针对电力有源滤波器的应用越来越广泛,成本要求越来越高,并且容错需求也逐渐显现的情况,提出基于PI神经元网络控制器的低成本三相四开关电力有源滤波器。对PI神经元网络控制机理进行分析,设计其在三相四开关APF中的应用模型。参考经典电压空间矢量算法,对三相四开关APF电压空间矢量进行数学推算,对三相四开关APF电压空间矢量调制算法进行计算,提出确定矢量空间区间的"旋转坐标法"。最后进行仿真和实验,结果验证了所提理论的正确性。     

基于SVPWM串联有源电力滤波器控制策略的实现

针对三相电网中谐波的影响,本文介绍了串联有源电力滤波器的结构及其补偿特性。在有源电力滤波器补偿控制方式上,采用空间电压矢量SVPWM的控制技术,克服了传统控制方式动态响应速度慢、开关频率波动大的缺点,使整个补偿系统开关频率恒定,补偿精度高且动态响应快。     

SVPWM策略下VSC-HVDC换流器损耗计算

在分析两电平电压源换流器型高压直流输电(VCS-HVDC)结构的基础上,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)作为其调制策略,探讨了换流器损耗计算模型。由于SVPWM原理基于电压而非电流,故直接计算SVPWM扇区中的电流比较困难。为计算换流器损耗,提出根据逆变器输出电流、电压的正、负组合状态,将工频周期划分为4个区域来计算通态损耗,并结合厂商提供的数据资料,采用曲线拟合理论计算开关损耗的方法。最后通过负载实验,对比计算、实验结果,验证了该方法的正确性。这为换流器设计及器件选型提供了较大参考价值。     

容错型三相四开关有源电力滤波器及其控制策略

有源电力滤波器(APF)多基于三相六开关拓扑,为提高其运行可靠性,提出一种基于元件冗余的三相四开关容错型APF。针对三相六开关APF的故障判别,应用功率器件承受电压变化识别桥路开路故障;研究了基于谐波检测APF补偿算法与控制电源电流跟踪电网电压APF补偿算法的关系,指出容错型APF切换控制中更适合采用电源电流直接跟踪补偿算法;在三相四开关APF数学模型基础上,研究了直流母线中点偏移对三相四开关APF补偿性能的影响,提出一种直流中点电压差值前馈补偿方法。扩展了配置直流侧储能的情况下,容错型APF的有功调节实现方法;设计了APF容错控制切换策略和硬件实现的电流滞环跟踪控制电路,在建立的三相四开关APF平台上,实验验证了所提方法的有效性。     

电压不平衡下三相4开关有源电力滤波器电流参考值

三相4开关并联型的有源电力滤波器(APF)拓扑简单,开关损耗小、经济效益高,但控制性能易受到电压不平衡的影响,特别是直流母线中点电压不平衡和电网电压不平衡。为抑制该影响,对第1种不平衡情况,通过三相4开关并联型APF建模,推导出直流母线中点电压不平衡对三相4开关逆变器输出特性影响机理,它的存在将影响三相输出对称性,为此提出了一种电容电压差值前馈控制方法,可有效抑制直流母线中点电压不平衡带来的影响;针对电网电压跌落引起的不平衡和短时故障等现象,从APF补偿目标出发,在矢量分析的基础上,提出了一种基于线电压合成的电流参考值生成策略,具有使用传感器少、适合多种不平衡情况的优点。仿真和实验验证了方法的可行性。     

空间矢量控制在有源滤波器中的应用研究

在有源滤波器的电流跟踪控制中采用了一种新的空间矢量法，对所采用的自适应空间矢量法在EMTDC／PSCAD中进行了仿真。并在由数字信号处理(DSP)控制的基于脉宽调制(PWM)的有源滤波器中进行了实验研究。仿真和试验的结果验证了此方法的有效性。     

LC串联的混合型有源电力滤波器的研究

针对有源电力滤波器(APF)成本高的缺点,提出了将无源滤波器和APF串联起来的混合型有源电力滤波器(HAPF)。新型拓扑结构既弥补了无源滤波装置的固有缺陷,又能充分发挥APF的优势,降低了成本。研究了HAPF的滤波原理,分析了HAPF直流侧电压参数的确定方法。确定无源滤波器的调谐次数为7次,并单独对5次谐波进行补偿。最后验证了所提策略的有效性。     

基于三电平SVPWM的谐波控制算法的研究

针对有源电力滤波器(APF)谐波控制算法存在的问题,提出了一种基于三电平电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的谐波控制算法。该控制算法的功率开关频率低,输出谐波电压含量少,抗电磁干扰能力强,实时效果好。对该控制算法进行了Matlab仿真研究,通过实验成功地在APF中验证了其正确性,实验结果表明该控制算法具有谐波电压含量少,电压利用率高,补偿性能好等优点,同时证明了该控制算法的有效性和可行性。