基于SVPWM并联有源电力滤波的应用研究及仿真

在分析现有串联和并联有源电力滤波器的基础上,为了能实时有效地补偿电源电流中的谐波分量及其无功分量,提出了一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)及无差拍算法的并联有源电力滤波器控制方案,即利用无差拍控制实现谐波电流的跟踪算法,使用SVPWM算法跟踪补偿电流参考值;详细阐述了无差拍控制算法的原理,分析了基于SVPWM的补偿电流跟踪控制算法,推导了基于同步旋转dq坐标系的参考电流的状态空间方程及离散化控制方程,给出了基于Matlab/Simulink的有源电力滤波器无差拍控制算法的仿真模型.从仿真波形可以看出,几乎所有的谐波均降到了1%以下,总谐渡畸变率仅为1.96%,谐波抑制好.     

有源电力滤波器的空间矢量控制方法研究

讨论了空间矢量调制（SVPWM）的矢量定义,矢量作用时间计算,分析了矢量作用的顺序,比较其它控制方法,该方法具有控制精度高,开关动作次数少,计算简单,便于微机实现,直流电压利用率高等特点,仿真结果证明了该方法的上述特点。     

四桥臂有源电力滤波器双闭环控制策略

提出一种由重复控制电流外环和基于PI控制的电流内环构成的双闭环控制策略,以改善三相四桥臂有源电力滤波器(APF)的动态响应速度并提高谐波电流补偿增益。给出了电流双闭环控制策略的设计原理,对控制系统的稳定性进行了详细分析。进一步提出一种零序电压线性控制脉宽调制策略,以解决传统三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)策略计算复杂的问题。推导了N桥臂开关管占空比与参考电压零序分量之间的线性关系,并由此得出桥臂开关管占空比的表达式。通过仿真和实验验证了所提闭环控制策略的正确性与有效性。     

并联型电力有源滤波器直流电容电压控制的研究

对并联型电力有源滤波器直流电容平均电压与纹波电压的变化规律进行了研究,分析了直流电容平均电压与纹波电压对并联型电力有源滤波器性能的影响,在此基础上,提出了相应的直流电容平均电压与纹波电压的一种控制方法,给出了使并联型电力有源滤波器性能达到最地直流电容平均电压应满足的条件。     

有源电力滤波器不定频滞环SVPWM电流控制方法

为提高有源电力滤波器(APF)的电流跟踪性能,提出了一种基于不定频滞环的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)电流控制新方法。该方法将滞环控制与SVPWM控制相结合,利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布给出最佳的电压矢量切换,将电流限制在一个给定滞环宽度内;采用电压空间矢量消除相间影响,并且实现简单,无需复杂的矢量变换。在取得快速电流响应的同时,降低了开关频率,提高了系统运行效率。仿真和实验结果均证明了该控制策略的正确性和可行性。     

三相并联型有源电力滤波器预测直接功率控制

针对传统直接功率控制开关频率不固定的问题,提出一种电网平衡条件下有源电力滤波器的预测直接功率控制策略.以有源电力滤波器交流侧输出电压为控制对象,通过一定的预测算法计算出有源电力滤波器交流侧参考输出电压,以保证瞬时功率跟踪功率参考值.利用空间矢量脉宽调制( SVPWM)方法控制有源电力滤波器的交流侧输出电压跟踪该参考电压.仿真比较分析,预测直接功率控制比传统直接功率控制具有更优越的谐波抑制效果.研制了实验样机证明了所提出的预测直接功率控制方法的正确性和可行性.     

并联型有源电力滤波器系统建模与仿真

系统采用基于矢量运算的恒频积分算法，设计三相三线并联型有源电力滤波器PAPF。它具有算法简单，计算代价小，电压利用率高，开关损耗小，动态响应快等优点。通过Matlab／SimPowerSystems建造的模型仿真验证了这一算法，其中用三角波代替了恒频积分中必须的积分复位环节。分析仿真的结果，认为这种算法完全可以采用DSP控制，取代传统文献所采用的模数混合控制，从而有效提高控制器的抗干扰和灵活性。该仿真为设计一个采用该算法进行DSP控制且可靠的PAPF提供了研究平台。     

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。     

三电平有源电力滤波器的补偿控制

以三相整流桥负载为谐波源,选用一种简化的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法弥补传统的SVPWM算法计算量大、数字化实现不利的缺陷,经仿真验证可基本实现对谐波电流的补偿,但同时发现整流型负载存在换相点处补偿不足的问题。针对该问题提出采用PI+重复的复合控制策略,并对其中关键参数的选取进行了阐述。仿真结果表明,该方法解决了换相点处补偿不足的问题,且具有更好的总体及单次谐波补偿效果,最终实验结果也验证了所选调制方法和控制策略的有效性。     

并联有源电力滤波器空间矢量电流控制新方法

基于电压空间矢量分析原理,提出一种适用于并联型有源电力滤波器的电流控制方法。揭示了参考电流优化跟踪策略,该策略能保证在单个开关周期内,使误差电流矢量的幅值以最快的速度逼近于零,从而实现参考电流的快速跟踪。基于参考电流优化跟踪策略,在充分考虑逆变器的实际电压输出能力的情况下,对逆变器输出电压矢量进行精确计算,并通过在单位开关周期内输出多个基本电压矢量的方法合成该矢量,以保证误差电流微分矢量同时具有最优方向和最大幅值,从而在快速跟踪指令电流的同时,不会造成逆变器不可控,提高控制系统的快速性和可靠性。实验结果验证了所提方法的有效性。     

基于三维空间矢量脉冲宽度调制的三相四线制有源电力滤波器

建立了三相四线制三桥臂有源滤波器的主电路拓扑和数学模型,提出了一种新型三维空间矢量脉冲宽度调制的控制算法,结合直流侧电压控制模型对其进行闭环控制。经试验验证,获得了良好的补偿效果。     

三相电压型逆变器的空间矢量脉宽调制技术

针对传统正弦脉宽调制(SPWM)技术的不足,介绍了空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术在三相电压型逆变器中的应用。建立了三相PWM逆变器的数学模型,对SVPWM技术的基本原理进行了分析,在两相静止坐标系下对具体的控制算法进行了推导。在Matlab/Simulink环境下,建立了SVPWM驱动的三相电压型逆变器模型。利用Simulink动态仿真工具实现对SVPWM控制算法的仿真。仿真结果表明,设计方法可行,仿真模型正确。     

空间矢量脉宽调制与单周控制的等效性

空间矢量脉宽调制(SVPWM)和单周控制(one-cycle control)是目前最常见的两种脉宽调制(PWM)技术。传统观点认为,它们是不同的PWM发生技术,即相同的参考波得到的触发脉冲不相同。文中以四桥臂STATCOM的主电路结构为例,经过数学推导,证明了下述结论:就二者发出的触发脉冲的结果而言,SVPWM与单周控制算法是等效的,而且单周控制的计算代价明显小于SVPWM。此外,通过对一个由清华大学独立研制的四桥臂STATCOM进行仿真,对理论结果进行了验证。进一步解释了这两种PWM技术的物理本质,进而推出所有的PWM方法经过适当的控制,都可以得到相同的触发脉冲。     

基于随机脉冲位置的无死区空间电压矢量脉宽调制策略研究

有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果,在很大程度上还依赖于对电压源型逆变器所采用的空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）策略。为此,以一种新型注入式混合有源滤波器为例,将基于随机脉冲位置的SVPWM策略与无死区控制策略相结合,提出一种基于随机脉冲位置的无死区SVPWM策略,综合实现抑制电磁噪声、降低开关损耗、提高直流侧电压利用率和补偿死区效应的目的。仿真结果验证了该调制策略的有效性。     

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...     

空间矢量脉宽调制技术的算法及其仿真研究

在分析空间矢量脉宽调制(SVPWM)机理的基础上,详细推导了SVPWM算法,对传统算法进行了等效简化并在原有算法的基础考虑了扇区过渡和过调制两种特殊情况,使算法得以优化和完善。基于改进后的SVPWM算法,在Matlab/Simulink环境下建立了SVPWM控制的三相电压型逆变器模型,通过改变算法中的某个系数实现了连续调制和不连续调制方式,仿真结果证明了改进后算法的正确性。最后提出了一种可以使开关损耗降低约50%的不连续调制策略。     

基于三维空间矢量调制的微网逆变器设计

光伏并网逆变器具有节能、环保、能源可再生等优点,因此得到了广泛应用。与传统的正弦脉宽调制(SPWM)相比,三维(3D)空间矢量调制(SVPWM)具有电压利用率高、电流谐波含量小、控制器参数简单等优点。为此,基于数字芯片TMS320F2812,研究和实现了3D SVPWM的三相四桥臂并网逆变器数字控制。9 kW并网逆变器样机的实验结果验证了控制算法的可行性和有效性。     

基于空间电压矢量控制的光伏水泵变频电源研究

针对户用光伏水泵系统的具体特点,设计了一种可驱动通用型潜水泵的光伏水泵变频电源,探讨了该系统的控制策略,分析了基于数字信号控制器dsPIC30F2010的空间电压矢量控制和最大功率跟踪(MPPT)原理,编制了系统软件并给出了相应的实验结果。     

基于电流预测控制的有源电力滤波器仿真研究

建立了并联有源滤波器的数学模型,引入电流预测控制方法,间接控制功率电路输出电流。提出了运用SISOTool辅助设计直流侧电容电压PI控制器,给出了设计的最终参数。通过Matlab的SimuLink仿真,证明预测控制的有效性及直流侧电压控制参数设定的合理性。     

三电平SVPWM永磁同步电机矢量控制系统的仿真研究

以中点箝位型三电平逆变器的基本拓扑结构为基础,分析了三电平空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理,提出了一种简化的扇区判断算法,并运用于三电平永磁同步电机矢量控制系统。利用MATLAB/Simulink软件对控制系统进行仿真分析,结果表明,系统具有较快的动态响应和稳定的静态性能。