摘要：对内层控制采用PWM控制的有源电力滤波器(active power filter,APF),当检测部分采用2步预测修正时,在负载较重时能够取得较好效果,但在负载较轻时APF的补偿效果较差。该文对其产生机理进行分析,指出APF系统满足鲁棒稳定性与满足干扰抑制性能对控制增益的要求是矛盾的,在负载较轻时要想取得较好的控制效果往往需要较大的控制增益,使矛盾更加凸显。为进一步提高APF的补偿效果特别是轻载下时,提出嵌入预测控制,将APF系统化成无时滞的系统,从而扩大了满足系统鲁棒稳定性的控制增益的取值范围。在此基础上,考虑实际中传感器可能受到的噪声的影响,采用鲁棒H2/H∞混合控制的方法设计控制器增益使得系统在参数摄动、随机干扰、死区干扰等影响下依然能取得较好的效果。最后,通过仿真实验和物理实验证明了所做分析的正确性和所提方法的有效性。

摘要：目前有源电力滤波器控制策略都采用电流内环和电压外环的双环控制.本文提出了一种基于精确反馈线性化的单相有源电力滤波器统一控制策略.在单相有源电力滤波器仿射非线性模型基础上,通过求解偏微分方程得到一个包含补偿电流变量和直流侧电压变量的输出函数,并推导出了其状态反馈精确线性化非线性控制律,将原非线性系统转换成微分同胚的二阶线性系统.选取适当的反馈系数设计控制器使输出函数渐近跟踪指令参考值,从而实现了电流和电压的统一控制.最后通过仿真分析和实验验证了所提方案的优越性和可行性.

摘要：通过对锁相倍频电路的研究,针对锁相环电路参数不易确定的特点,运用自动控制原理相关理论,分析了锁相倍频电路的原理及稳定性、环路滤波器的衰减特性,并建立了环路数学模型。提出一种锁相环电路参数的优化方法,实验结果表明,运用该方法设计的锁相倍频电路能够准确稳定地倍频出所需要的触发信号,较好地实现了同步采样、等间隔采样,以及整周期电压的均匀细分,同时降低了设计难度,具有很强工程适用性。

摘要：为了克服传统有源电力滤波器的频带较宽和基于基波磁通补偿的有源电力滤波器保护相对困难的缺点,提出了一种并联型有源电力滤波器的新型控制方法。其基本原理为:将一个具有低漏抗的变压器一次侧并联在电力系统和谐波源两端,检测变压器一次侧的基波电压,以该基波电压作为参考信号,通过电力电子逆变器产生一个基波电压源施加到变压器二次侧,调节施加到二次侧的电压源的大小可以使并联变压器对基波呈现为一个可调电抗器来实现无功补偿,同时对谐波呈现为低阻抗,自动起到了滤波的作用。该有源电力滤波器具有系统结构和控制简单、保护方便、控制器更容易设计、多功能、易用于高压系统等特点。文中还分析了减小变压器漏感的方法、三相系统拓扑、系统控制策略、新型有源电力滤波器与基于基波磁通补偿的有源电力滤波器的关系。实验结果证明了该原理的有效性。

摘要：针对有源电力滤波器(APF)投入电网启动时存在冲击电流和冲击电压的问题,在直流侧电容电压比例积分(PI)控制方法的基础上,设计了一种专家PI控制器来控制APF直流侧电容电压的启动过程。从受控对象和基于经验知识的专家控制理论出发,结合PI控制建立整个电路模型。在Matlab/Simulink中进行了仿真验证,并将该方法在60 kVA实验样机上进行了测试。通过与常规PI控制对比证明该方法具有超调量小、动态性能好、稳态误差小的优点,并且在工程上有良好的应用价值。

摘要：针对传统并联型有源电力滤波器(SAPF)输出滤波器采用非耦合的3个单相电感结构而增大装置体积和成本的问题,提出一种含有耦合电感和中性线滤波电感的三相四线制SAPF结构.通过推导带有辅助绕组的三相三柱耦合电感在正序、负序和零序下的等效模型,得出系统的去耦等效电路,并根据控制对象设计控制器.在主要工况下进行仿真,与传统三相四线制SAPF进行对比.仿真结果验证了该系统还具有稳态补偿精度高,中性线开关纹波抑制能力强,动态性能好的特点;实验结果也验证了该系统结构是可行的.

摘要：有源电力滤波器在数据采集和数字化控制系统中不可避免存在延时。根据该延时效应,进行建模仿真和快速傅里叶分析,验证了由于延时引起的谐波放大,提出了有源滤波器谐波最高补偿次数确定依据,从而提高有源滤波器补偿性能。通过设计APF与电网连接的低通滤波器,实现补偿次数的设定,使APF逆变器仅输出最高补偿次数以下的低次谐波,避免了由于延时引起的高次谐波放大,为并联型有源滤波器设计提供有效的指导。

摘要：以LCL型三相三线制并联型有源电力滤波器为研究对象,分析和建立其在d-q坐标系下的数学模型,根据瞬时无功理论,设计了一套全数字化谐波提取及补偿算法。在推导了并网冲击电流和投入时刻关系的基础上,提出一种直流侧电压分段函数控制和装置最佳点投入电网补偿的柔性并网方案,并为确保算法能够实时运行,开发了一套基于浮点型DSP TMS320F28335和定点型DSP TMS320F2812的双CPU控制系统。经50kVA样机实验结果验证:双CPU控制系统和全数字化补偿算法保障了装置的实时性和补偿效果,柔性并网方案有效地抑制了冲击电流。

摘要：针对常用的ip-iq谐波电流检测方法因采用数字低通滤波器而存在滤波效果和实时性不能同时兼顾的问题,提出了一种采用数学形态滤波器代替数字低通滤波器的改进方法。通过选取适当的结构元素,结合形态学的基本运算,设计了低通形态滤波器。仿真结果表明,在保证检测精度的情况下,改进方法的实时性要明显好于常用的谐波检测方法,具有一定的参考、实用价值。

摘要：提出了一种有源电力滤波器的前馈控制策略。基于开关平均模型设计了前馈控制器和电流控制器,并利用功率模型对电压控制器进行了设计。由于电网电压在系统启动时会产生很大冲击电流,通过引入前馈控制有效地降低了作为扰动的电网电压和直流电压对被控电流的影响,提高了系统的动态性能,同时利用直流电压控制环直接获取电流参考信号对电网电流进行控制,简化了控制算法。所提方法无需检测负载电流和逆变器输出电流,且无需锁相环电路,降低了成本。利用模拟器件实现控制电路并进行了实验研究,实验结果证明了所提方法的可行性。