摘要：提出了一种用于单相有源电力滤波器的全数字式混合电流控制方案.该混合电流控制方案结合无差拍控制以及双模结构重复控制以实现优异的稳态性能和动态特性.区别于传统方案,采用该方案的有源电力滤波器可消除电网中存在的奇次和偶次谐波.给出了该混合电流控制方案的详细设计原则,并进行了稳定性分析.在此基础上,提出了混合电流控制结合谐振控制器的一种优选方案以消除电网中的特定次谐波,并讨论了谐振控制与几种重复控制的内在联系.实验结果验证了电流控制方案在有源电力滤波器中的优点和有效性.

摘要：为克服由于开关器件容量小而导致有源电力滤波器(APF)功率受到限制的问题,提出了一种基于矢量模式单周控制的三相三线制三电平APF,APF主电路采用二极管箝位型三电平拓扑结构,控制策略采用0°～360°区间矢量模式单周控制,以减小APF开关应力和损耗,实现用低耐压开关器件提高APF功率等级。对所提出的APF等效开关模型和平均模型进行了分析,在此基础上推导出统一控制目标方程,根据此方程建立了系统仿真模型,并详细分析了系统稳定性和PI调节器设计。最后,分别对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流,提高输电线功率因数和传输效率,验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。

摘要：针对有源电力滤波器电流环单纯数字PI控制补偿性能有限,提出基于数字PI控制和数字重复控制的复合控制系统。将PI控制器和重复控制器并联在控制系统电流环的前向通道,共同对系统的输出产生影响,利用数字PI控制改善系统的动态特性,利用重复控制改善系统的稳态跟踪性能。提出电流环PI控制器、重复控制器和复合控制系统的结构,并在同步旋转坐标系下,对其进行控制性能分析,详细推导和分析复合控制系统中重复控制器的设计方法、补偿性能及稳定性。进行三相并联型有源电力滤波器的研制和试验研究,结果证明该控制器在稳态运行时能将电网电流的THD值从30%降到3%,而其动态性能尽管有低通滤波器的影响也仅有半个基波周期(10ms)的延时。理论分析、仿真结果和试验结果均证明所提出的基于数字PI控制和数字重复控制的三相并联型有源电力滤波器复合控制可以兼顾系统动态特性和稳态特性。

摘要：为提高某型飞机装备的高功率雷达系统的供电可靠性,通常采取三相无刷交流发电机为其单独供电。然而随着服役时间的增长,发电机会出现断轴、转子扫膛等严重故障。在多种故障因素中,雷达负载与发电机供电不匹配是影响发电机寿命的重要因素之一。为此,文中对特殊负载与机载供电电源匹配进行研究,建立谐波对于电机运行的仿真模型;并利用Matlab软件设计电力滤波器模型,运用滞环比较法控制策略对电力电子开关进行控制,实现滤除谐波的功能。最后,提出其他防止谐波的建议,为发电机改装和新型适配电源的研制工作提供理论支撑。

摘要：传统控制策略的有源电力滤波器在三相不平衡工况下无法快速精确检测谐波电流,会造成控制环节设计复杂以及滤波效果差的问题。为此,提出一种具有低谐波阻抗特性的三相四桥臂有源电力滤波器。通过建立三相四桥臂的平均开关模型在αβ0坐标下实现桥臂间的解耦控制。与传统的滤波器相比,该滤波器无需谐波检测环节,在三相不平衡工况下控制逆变器控制前三桥臂跟踪输出公共连接点基波正序电压,使滤波器相较负载侧呈高基波阻抗;同时,通过设计控制环节使滤波器谐波阻抗近似为0,使谐波全部通过逆变器支路流入大地,利用分流的原理实现滤波。与传统有源电力滤波器相比,该方法简化了滤波系统复杂程度同时降低了控制难度。在PSCAD软件中搭建了仿真模型。结果表明:在有源电力滤波器投切后,系统侧电流三相谐波含量从23.57%、25.38%、23.57%降低到了0.56%、0.82%、0.51%,系统侧电流基本为对称三相正弦波形,满足谐波抑制的国际标准。

摘要：为了抑制三相并联有源电力滤波器运行过程中参数变化对补偿效果的影响,在对并联型三相电力有源滤波器建模与分析的基础上设计了一种分段趋近律的变结构电流补偿控制策略,在初始阶段变结构控制采用恒指数趋近律以提高系统响应速度,然后采用变指数趋近律使系统进入滑模面,能够有效抑制消除传统变结构控制存在的抖振问题。仿真和实验结果表明,该控制策略对系统扰动不敏感,系统动态响应快,网侧电流为正弦波且基本与电压同相位,波形畸变率低,电流补偿效果明显优于传统变结构控制策略。

摘要：以三相三线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF直流侧电压影响APF补偿性能问题,提出下垂调节器与反推自适应控制相结合的控制策略。首先建立了并联型APF的数学模型,然后设计下垂调节器与反推自适应控制器,最后对其进行了仿真和实验研究。对比传统PI控制结果表明,采用下垂调节器与反推自适应控制相结合的方法具有良好的动态性能,易于实现,并且提高了直流侧电压控制的稳定性。

摘要：传统有源电力滤波器受电流检测精度影响严重,无法保证滤波效果.提出了一种具有低谐波阻抗的新型有源电力滤波器,该滤波器由并联于电网中的逆变器构成,利用逆变器接近于零谐波阻抗分流进行滤波.滤波逆变器采用跟踪公共连接点基波电压的方式进行控制,无需检测谐波电流,降低了控制难度,也不产生基波电流,节省了滤波器的设计容量.为保证滤波逆变器的稳定输出且具有低谐波阻抗,推导了等效谐波阻抗的表达式,分析了内外环控制器对等效谐波阻抗的影响,并确定了控制器参数.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型.仿真结果表明,滤波后的系统侧电流总畸变率由24.14%降到了0.93%,电流波形基本为正弦波,达到了谐波抑制的国际标准.

摘要：随着电力系统规模与日俱增以及大量的非线性电力电子设备的广泛应用,使电网受到了日益严重的"谐波污染",因此对于谐波的治理已刻不容缓.有源电力滤波器是连接在电网中驱除电网谐波,并改进电网电能质量的一种新式电力电子装配.针对传统谐波检测算法产生的延迟问题,重点剖析了有源电力滤波器的工作原理和结构,提出一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测算法,并建立了MATLAB仿真模型,仿真结果表明,该方法可以有效消除检测过程中产生的延迟,具有良好的补偿效果.

摘要：采用一种适合于三相四线制不对称负载的谐波检测方法,使得逆变器仅需补偿无功及谐波电流而降低了开关器件容量的选取值。将比例调节与重复控制理论相结合,设计了电流双环重复控制系统,提高了电流环跟踪的快速性与稳态精度。通过MATLAB仿真验证了该谐波检测算法可顺利分离出各相无功及谐波电流,且控制算法具有快速和高稳定性。通过搭载DSP芯片作为主控系统的实验平台验证实际补偿效果,三相网侧电流谐波畸变率分别由补偿前的54.4%、59.2%、65.2%降低至补偿后的2.6%、3.2%、4.4%,证明所提出的检测及控制方法具有实用性和高稳定性。