无差拍控制在串联电力有源滤波器中的应用

利用状态空间矢量描述三相电压量和电流量，建立了串联电力有源滤波器的状态方 程，并通过设计状态反馈环节使系统的闭环极点配置在原点处，以及前馈环节的误差补偿来 实 现无差拍控制。根据综合后系统的状态方程和当前的状态信息推算出下一采样周期的开关控 制量，并在下一开关周期驱动开关管，最终使输出电压跟踪参考电压。仿真结果 验证了控制算法的可行性。     

有源滤波器滞环电流控制的矢量方法

提出了基于误差电流矢量和等效电源电压矢量的三相有源滤波器电流滞环控制的空间矢量模型，解决了滤波器的三相关联控制问题。利用模型中引入的误差六边形概念，将有源滤波器的空间矢量问题转化为平面解析问题，实现了逆变器状态的优化选择和控制，提高了系统的控制精度，降低了器件的开关频率。仿真结果验证了该方法的有效性。     

三相四线制有源滤波器的新型无差拍控制

建立了三相四线制有源滤波器的完整数学模型。针对三相四线制有源滤波器，提出了一种基于重复预测型谐波电流观测器的新型无差拍控制方案，以改善有源滤波器的动态性能。详细阐述了新型无差拍控制的原理、控制系统的离散化模型、重复预测型谐波电流观测器的工作原理及保证其稳定工作的充分条件。基于MATLAB/Simulink的有源滤波器控制系统仿真分析表明，所提出的新型无差拍控制方案在保证系统稳态精度良好的同时有效改善了系统的动态响应。     

有源滤波器电流跟踪控制的一种新方法

在采用有源电力滤波器（APF）消除谐波的过程中，由于滤波器的检测精度有限、指令电流计算延时和输出滤波器相移等因素的影响，传统的PI控制滤波效果不够理想。针对APF电流跟踪控制问题，提出了一种基于PI型学习律的迭代学习控制算法，通过实施遗忘因子学习律增强系统鲁棒性的同时，引入了在最优目标选择下模糊参考电流误差的D型学习律前馈环节，提高了系统的跟踪精度。仿真与现场运行结果都证明了该控制方法具有谐波电流跟踪效果好、计算量小、易于工程实现等特点。     

二极管钳位型多电平有源电力滤波器的仿真

由于功率器件耐压水平的限制，传统的2电平拓扑结构有源电力滤波器（APF）难以实现对高压非线性负载的谐波补偿。文中采用二极管钳位型多电平变换器，提出了其作为APF运行的方案。对该APF进行了理论分析，提出一种基于重复预测型观测器的无差拍控制方案。该方案采用重复预测型观测器，对指令谐波电流进行预测，可在相同的采样频率下提供更精确的谐波电流预测值，因而可以改善整个系统的控制效果。仿真结果表明该APF适用于高电压及大容量谐波补偿。     

基于状态优化的单相有源滤波器边带控制方案

分析了单相有源滤波器电流边带控制方案的特性，指出将单个桥臂作为控制对象而造成的在定边带条件下开关频率变化范围大、定频率条件下控制精度差的弱点。提出应将有源滤波器看成一个整体，利用桥臂间的关联关系，以所有桥臂的状态变化作为滤波器的控制手段，构造了基于状态优化的边带控制方案。理论分析和仿真结果表明，在相同的边带要求下，该方案可以大大降低器件的开关频率，这对于大功率有源滤波器的工程实现非常有利。     

并联型有源电力滤波器的安全保护系统设计

安全保护系统的设计是有源电力滤波器实用化的一项关键技术。并联型有源电力滤波器的安全保护体系可以划分为所用绝缘栅双极晶体管（IGBT）自身保护、系统异常和故障条件下的紧急保护以及正常工作时的预防保护三大部分。对三相四线制四桥臂有源电力滤波器的预防保护措施进行了深入研究，提出了一套简单、有效的投入流程和2种输出电流限幅算法。仿真和实验表明了这些保护措施的有效性，能够使得有源电力滤波器在保证自身安全的前提下充分发挥补偿作用。     

串联型有源电力滤波器的单周控制方法

目前单周控制技术集中用于并联型有源电力滤波器控制中，对于将单周控制应用于串联有源滤波器，仍有许多理论和技术问题值得研究。通过对串联有源滤波器主电路的分析，导出了用于串联型滤波器单周控制的数学关系。同时通过对控制器的分析，建立了适用于单相串联有源滤波器的单周控制模型。实验研究结果验证了理论分析的正确性和可行性。     

并联型直流有源电力滤波器的控制系统设计

并联型直流有源电力滤波器可以有效抑制高压直流输电线路谐波，但该滤波器对其控制系统的性能要求也较高。文中采用输电电流高增益反馈控制方法作为控制策略，并依此方法确定了各项设计参数。同时，针对该控制方法的要求基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）设计了一套控制器装置。该装置通过锁相环实现了同步采样和控制。该方法既提高了谐波检测准确度，又能使数字滤波处理的通带频率自动跟踪系统频率变化。该装置实现了一种具有较小相移的脉宽调制模块，保证了谐波抑制性能和滤波系统的稳定。基于该控制系统的样机实验获得了良好的谐波抑制效果。     

基于互补策略的新型单周控制有源滤波器

介绍了单周控制有源滤波器的原理，针对经典单周控制有源滤波器存在的诸如电流直流分量问题、局部稳定问题等，提出了单周控制有源滤波器的互补控制策略、电流直流分量负反馈策略和两路信号差值积分负反馈策略。新控制策略的采用彻底克服了经典单周控制有源滤波器的电流直流分量问题，实现了单周控制有源滤波器的全局稳定，并消除了电流交越失真，使得具有诸如无须参考信号、检测量少、控制简便、波形质量高、动态跟踪性能好、抗干扰能力强等显著优点的单周控制有源滤波技术达到实用化程度。实验结果证实了所述控制策略的有效性。     

有源电力滤波器控制系统数字滤波器的设计方法

有源电力滤波器的谐波检测需要优良的低通滤波器或带通滤波器。在比较了非递归数字滤波器与小波滤波器的关系之后,在利用快速傅里叶变换快速小波变换思想方法基础上,系统地给出了针对特定问题的适合于有源电力滤波器控制系统数字滤波器的设计思想和方法,最后给出了计算实例。     

自抗扰控制器在并联型有源滤波器中的应用

详细介绍了自抗扰控制器的原理与结构，并将其应用在并联型有源电力滤波器中。根据自抗扰控制器的原理，文中将系统内部模型的不确定性与系统的外部不确定性统一视为系统的未知干扰，通过扩张状态观测器来估计，然后利用非线性反馈控制律进行补偿，使系统的控制律仅与系统的给定输入和输出有关，减少了控制过程中的检测量，将复杂的控制过程加以简化。通过参数的选取，在系统的仿真中获得了良好的控制效果，证明了控制策略的可行性，同时通过参数的改变，验证了该控制方法具有很强的适应性和鲁棒性。     

一种并联混合型APF的电流检测与控制研究

对并联混合型APF的电流检测与控制进行研究,通过建立其通用的电气模型,采用有功功率电流分离的电流检测方法,然后选择负载谐波电流的控制策略,对并联混合型APF进行了设计和研究,研制了一台并联混合型APF,现场应用验证了本研究方法的正确性。     

一种串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

采用传统检测电网谐波电流的控制方式时，串联混合有源电力滤波器的谐波补偿性能与系统稳定性之间存在矛盾。文中在传统控制方式基础上增加了一个比例微分环节，能同时提高系统稳定性和谐波补偿性能，并更好地阻尼电网阻抗和并联无源滤波器之间可能产生的谐振。仿真和实验结果证明了所提出的方法的正确性。     

一种新型有源滤波器谐波提取方法和控制策略

提出并实现了一种能在电网电压存在畸变和不对称条件下准确提取电网中谐波和无功电流的检测方法。从矢量分析角度出发，通过对三相电网电压和电流矢量在dq坐标系下进行投影变换，实现谐波和无功电流的提取。补偿电流采用预测电流控制，获得了较好的补偿特性和控制精度。对5 kVA有源滤波器和150 kVA混合滤波器的实验结果验证了所提出方法的可行性和正确性。     

单相电路瞬时谐波及无功电流实时检测新方法

为了解决单相电路瞬时谐波及无功电流检测方法算法复杂的问题，对单相电网电流进行了分解，并提出了一种新的单相电路瞬时谐波及无功电流的检测方法。该方法采用与电网电压同频的单位正余弦信号分别与电网电流直接相乘，并经低通滤波后得到电网电流中的瞬时基波有功电流及瞬时基波无功电流，进而得到瞬时谐波电流。对检测方法中锁相环的作用进行了详细的理论分析，指出了其可以省略而简化算法的条件。仿真和实验证明该方法能实时准确地检测出单相电路中瞬时谐波及无功电流，且算法易于实现。     

单独注入式有源电力滤波器的研究与应用

针对已有滤波器对大型冶炼企业谐波治理效果不理想的情况，提出一种新颖的有源电力滤波器(APF)——单独注入式APF。该滤波器把串联谐振注入型APF和并联混合型APF结合在一起，在有效滤除谐波的同时还可提供一定容量的基波无功功率补偿。实践表明，所提出的单独注入式APF不仅具有较大容量的无功补偿能力，且APF逆变器容量较小，因而工程应用价值较高。     

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。     

电压型谐波源与串联型有源电力滤波器

分析了直流侧电感和电容滤波的整流器的谐波特性，进而把它们分为电流和电压型谐波源。说明了串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源的原因。提出了一种新的检测负载电压控制方法，它通过直接检测负载电压来为串联型有源电力滤波器提供参考电压，从而改善了其谐波补偿特性。为说明串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的有效性和比较不同的控制方法，进行了实验研究。     

一种新型的串联型有源电力滤波器

提出一种新型的基于基波磁通补偿的串联型有源电力滤波器。从变压器的等效电路得出，只要在变压器的副方注入一个与其原方电流中基波分量方向相反、大小成一定比例的基波电流，便可使串联变压器对基波呈现原方的漏电抗，而对谐波呈现励磁阻抗。实验结果表明此滤波器具有很好的滤波效果。