基于d-q变换的网侧双闭环谐波电流检测研究

有源电力滤波器大多采用基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法。在运用该理论下的d-q算法时,由于使用到低通滤波器,使得谐波的实时提取精度较低并产生相移现象,当补偿低频次不平衡电流时难以控制输出的补偿电流分量。为了避免以上情况,提出了一种基于d-q变换的网侧电流双闭环控制谐波电流检测算法。以系统负载电流为干扰变量,网侧电流为状态变量,运用等式互消法建立以d-q坐标系为基础的网侧谐波检测模型。设计相应的电流、电压闭环控制器,避免因使用低通滤波器造成的补偿误差。仿真结果显示,新方法下的总谐波失真率比d-q变换减少了8.45%,低次谐波含量得到有效抑制。     

新型混合有源滤波器建模及其特性研究

为提高有源滤波器的滤波性能,减少日趋严重的谐波问题,提出了一种新的滤波系统结构。该文详细分析了工作原理,用数学建模的方法,建立了该滤波系统的控制模型方程,分析了在基于负载谐波电流控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流的波动、电源谐波电压的波动、电网阻抗的波动、电网频率的波动对滤波系统控制性能的影响,接着分析了采用PWM控制下逆变器输出到电网过程中谐波电流相位的变化。研究表明该混合有源滤波器具有较大容量的无功补偿能力和较小的逆变器容量．试验和仿真结果证明该混合有源滤波器的正确性和可行性,对滤波器的设计和使用具有重要的理论指导意义和实用价值。     

串/并联级联混合型有源电力滤波器APF控制技术和电路拓扑结构研究

并联有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置,近年来,有源电力滤波器的理论研究和应用均取得了较大的成功。对其主电路（VSI）参数的设计也进行了许多探讨,APF的作用是用电压型或电流型逆变器产生一个“注入”电网的谐波电流,以抵消其它装置有网侧产生和谐波电流,进而净化电网侧的电压和电流波形。通过分析有源电力滤波器的交流侧滤波电路对电流补偿性能的影响,在满足一定效率的条件下,对有源电力滤波器电路进行了仿真分析研究。     

单相逆变器输出电压波形校正的实验研究

由于脉动的负载电流对整流器直流侧滤波电容的充、放电效应,非线性整流负载可以导致单相逆变器输出电压出现严重的畸变。导致输出电压畸变的原因主要是由于逆变器具有较大的谐波输出阻抗,且其控制系统不能够对电压畸变做出快速的动态补偿。为使学生对此有深刻的理解,设计了单相逆变器在非线性负载条件下输出电压波形控制的研究性实验,对比分析了同步旋转坐标系下的PI双闭环(PI Dual Loop Control,PIDLC)、PIDLC+RC(Repetitive Control,重复控制)和PIDLC+RC+LCF(Load Current Feedforward,负载电流前馈)的控制性能。通过这样的对比研究,使学生在深入了解和掌握相关的单相逆变器及其控制策略的同时也让他们体会到科学研究的基本理念和方法,并有助于提升他们的实践能力和科研素养。     

基于以太网上位机的三电平APF实验监测平台设计

现代电力系统存在大量的非线性负载,产生的电流谐波严重污染电力环境,三电平有源电力滤波器（active power filter, APF）是一种动态抑制谐波的电力电子装置。该文设计了三电平APF电流环,并使用二阶广义积分器（second-order general integrator, SOGI）锁相环提升谐波补偿效果。为观测APF系统的负载电流、网侧电压/电流等多路电量,设计了基于以太网上位机的三电平APF实验监测平台。平台使用W5300芯片搭建以太网通信电路硬件,使用Visual Studio编写APF监控系统上位机软件。实验结果表明该实验平台能够有效补偿谐波电流,基于以太网上位机可观测多路电压、电流波形,以及控制系统内部变量,便于实验平台的调试和监测。     

24脉波牵引整流系统网侧电流谐波分析

在12脉波分析的基础上,对24脉波牵引整流变电站的网侧谐波电流进行研究,讨论谐波与相位的关系,以及由于负载不平衡、移相角等因素对网侧谐波含量产生的影响,进而对牵引整流变压器的技术参数提出要求,以此来达到有效地抑制或减少网侧谐波对电网的影响的目的。     

在工程应用中ip-iq谐波检测算法改进与仿真研究

谐波检测是有源电力滤波器非常关键的一环,只有准确地检测到谐波才能进行合理补偿。为了克服有源电力滤波器中ip-iq算法补偿效果在电网波动和负载变化时出现下降的不足,提出了一种改进的ip-iq谐波及无功电流检测方法,在寻找某一小频率范围内的最优滤波器的基础上,根据电网和负载变化以及模糊隶属函数进行实时投切。该算法提高了补偿后的稳态响应。改进后的算法在工程应用中具有很强的帮助作用。通过simulink仿真证明方法的有效性。     

三相非线性负载时中线谐波电流和电压分析——兼论医院电气设计中的谐波治理与接地系统的关系

通过对三相非线性负载时正弦电流畸变波形的数学分析,论证中性线上存在剩余基波和谐波电流,以及中性点上谐波电压存在的原因,给出三相电源负载与中性点上电压的关系式,为三相非线性负载下接地系统的选择提供参考依据。     

运用软开关及谐振技术的电流谐波补偿与建模采样分析研究及发展

论文分析和讨论了电力电子技术、非线性与智能控制和信号处理等基础理论的谐振软开关和网侧电流谐波补偿智能整流关键技术的研究与发展,抑制电子装置谐波污染的途径有对电网实施谐波补偿,以及对电力电子装置自身进行改进,也包括无功补偿和有功补偿等方面;讨论了一种DC/DC开关变流器仿真方法。其物理概念清楚、可用波德(Bode)图设计校正环节,因此该方法对变换器的优化分析和设计具有一定影响。     

基于粒子群算法的C型阻尼滤波器优化设计

针对高压直流输电系统中的谐波和无功补偿问题，根据C型阻尼滤波器既可抑制低次谐波，又具有高通滤波性能，并且基波有功功率损耗几乎为零的特性，采用粒子群算法和Matlab语言，以最低成本为目标，对C型阻尼滤波器进行了优化配置设计，仿真结果表明：在最小投资下，优化配置的滤波方案可以有效地消除5次、7次、11次和13次大部分谐波电流，同时C型阻尼滤波器还可提供无功功率补偿，从而证明了粒子群算法应用于电力系统优化设计的可行性。     

融合卡尔曼谐波补偿的有源电力滤波器

针对基于有源电力滤波器(APF)在电网中检测谐波时常规的谐波电流检测方法速度慢、精度不高,提出了一种融合卡尔曼型Ip-Iq法检测谐波,在一定程度上减小了检测误差。采用卡尔曼滤波器代替低通滤波器完成滤波,采用融合卡尔曼型Ip-Iq法作为谐波检测的方法 ,并建立了有源电力滤波器的仿真模型,分析电流的波形和谐波畸变率值,验证了所述理论和控制策略的正确性和可行性,仿真结果表明融合卡尔曼型Ip-Iq法能够对谐波进行有效补偿。     

单相Boost型APFC电路研究

有源功率因数校正技术(APFC)是提高整流电路功率因数的一种功率变换技术,包含APFC电路拓扑及其控制策略。本文介绍了功率因数校正技术的基本概念、详细分析BOOST型APFC电路的电路拓扑及其控制策略,给出电流滞环控制的Boost-APFC仿真电路模型,并在CCM模式下进行了电路仿真,结果验证单相Boost型APFC电路能够有效地提高功率因数和降低电网侧的谐波。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统功频在线调节策略（英文）

为了解决磁耦合谐振式无线电能传输系统频率特性尖锐及非阻性负载接入时传输功率难以控制的问题,基于系统初级侧参数固有的约束关系,提出了一种单侧功-频在线控制策略,从而避免两侧之间建立通讯.分别建立系统在阻容性和阻感性负载接入时的传输模型,利用初级侧输入电压相量和输入电流相量的关系对负载性质和大小进行辨识;利用步进电机和初级侧真空可调电容的共轴旋转调整容值以使得初级侧谐振频率和次级侧谐振频率一致;调节输入电压频率和幅值以保持系统在新的谐振频率点下传输功率与在原谐振频率点下仅接入该负载阻性部分时的传输功率一致.仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能够准确地实现谐振频率的跟踪和传输功率的恒定.     

一种电网谐波利用的新方法

电网中的谐波电压和电流本身也是一种能源.利用基于磁通可控可调电抗器原理隔离系统谐波,迫使谐波流入谐波提取侧,通过三绕组变压器和基波磁通有源补偿在不取用系统基波功率的条件下提取含量较大的谐波分量.将提取出的谐波能量直接进行利用,或转化为直流或逆变成交流回馈电网,达到谐波利用的目的.利用MATLAB6.5搭建实际系统模型并对谐波提取进行仿真分析,仿真结果表明在谐波含量较为丰富的地方,本方案能有效滤除和提取电力系统谐波进行利用.     

电力谐波对无功补偿电容器危害的实验研究

本文通过对谐波电流放大机理的分析，论述了电力谐波对无功补偿电容器的危害并经过多次实验，取得了抑制谐波电流放大的方法，为安全使用无功补偿装置提供了借鉴。     

基于SOGI-FLL的可变功率因数低压单相交流电子负载研究北大核心

为了克服传统无源负载无法修改参数的缺陷,背靠背拓扑的单相交流电子负载应运而生。但在低压小功率实验场合,电网电压容易受到谐波电流影响而畸变。为此,提出一种基于二阶广义积分器锁频环(SOGI-FLL)的可变功率因数控制策略。采用SOGI-FLL提高对畸变电网电压的锁相精度,获得基波分量和正交分量,并在此基础上设计了功率因数连续可调的控制方案;通过整流侧和逆变侧功率因数角协同控制,来减小直流母线波动。实验结果表明,设计制作的单相低压交流电子负载能够分别模拟容性、阻性和感性负载,功率因数在0.5~1.0范围内连续可调。     

电网谐波影响功率因数补偿实验的对策

由于开关性负载的日益增多，电网电压谐波成份在不断地增大，已无法直接利用电网作为电源进行功率补偿实验。本文针对实验电路的特点，提出通过采取简易的RC或LC低通滤波方法，消除谐波对功率因数补偿实验的影响，并通过实验得以验证。     

基于MATLAB的有源电力滤波器控制设计研究

应用MATLAB7.0中的SIMULINK仿真软件对有源电力滤波器系统进行数学建模,通过分析、比较有三相负载电流的输出波形,可检测到其线路中电流的畸变率从原来的28.87％下降至7.83％,证明本次所设计的有源电力滤波器系统能够抑制电网的谐波,说明了有源电力滤波器的谐波抑制和无功补偿的设计可以达到较好的效果,此设计具有一定的实际意义与工程实现价值.     

双输出移相配电变压器输入谐波电流抑制特性分析(英文)

提出了一种基于电磁滤波原理的双输出移相配电变压器. 首先,研究了其结构布置特征、绕组联接方式及实现特定移相角的匝数匹配关系. 其次,推导了该变压器的谐波磁势平衡方程,论述了变压器实现电磁滤波的机理. 通过建立该变压器的场路耦合模型,对不同非线性负载情况下的谐波抑制特性进行了分析计算. 研究结果表明,在严重的非线性负载情况下,双输出移相变压器仍可以有效抑制一次侧绕组输入电流的谐波; 结合零序磁通消除技术和相移技术,该变压器可以将配电系统中主要存在的 3,5,7,17 和 19 倍次谐波电流抑制在二次绕组中.     

变频器应用中的问题及对策

变频器在运行中会出现高次谐波、噪声与振动、发热等问题.通过在变频器前加装电抗器和高频磁环、采用变压器多相运行,或设置专用滤波器消除高次谐波;在变频器输出侧接电抗器以及在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分来减小震动等方法有效地解决了上述问题.