电力系统的谐波抑制

电力电子技术的应用推动了电力系统的发展,同时也给电力系统带来了严重的谐波污染。在指出电网中的谐波污染问题及有源电力滤波器(Active Power Filter—APF)在谐波抑制中应用原理的同时,分析串联有源电力滤波器和并联有源电力滤波器对电网中谐波抑制的作用。     

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。     

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。     

基于双频控制技术的有源电力滤波器分析及应用研究

有源电力滤波器作为对治理电力谐波很有前途的方法,因其功率器件水平限制了APF单元的容量、投入电网运行后的的稳定性问题、以及初装成本高等三个方面啄因限制了APF的大量运用特别是在大功率等级的运用。以后的研究方向是提高补偿容量、降低APF的成本以及解决有源电力滤波器的稳定性问题。为了解决这三个方面的问题,本文提出双频控制有源电力滤波器的新解决方案,用一个低频APF与一个高频APF组合运行。双频控制APF采用低频APF来主要输出功率,可以用低频器件GTO等,这样就可以提高功率等级,提高在现有器件水平下的容量。同时因为低频单元处理功率,系统效率可以大为提高,可靠性也将进一步提高。相对于多重化等拓扑结构而言,系统成本也将大大降低。而高频APF不主要承担处理功率的任务,可以采用IGBT工作在高频,这样就可以提高系统的补偿性能。     

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.     

有源电力滤波器控制策略的研究

伴随着电工电子技术的不断进步,非线性元件在电网架构中得到日益广泛的采纳,从而导致一系列的电网运行难题,其中最为常见的就是电力系统谐波.目前抑制或消除电网谐波的一种有效途径是采用有源电力滤波器,它能动态地抑制谐波,并进行无功补偿.因此,研究有源电力滤波器的控制策略具有重要意义.本文在有源电力滤波器基本原理、基本结构以及有源电力滤波器的分类的基础上,着重介绍研究了三角载波线性控制方法和滞环比较控制方法.利用MATLAB软件中的SIMULNK平台对有源电力滤波器进行了仿真.     

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。     

浅谈有源和无源产品在无功补偿与谐波治理中的应用

本文分析了无功补偿和谐波治理的必要性,对各种滤波补偿方案进行比较,分析得知采用将有源电力滤波器和晶闸管投切滤波器联动方式,将谐波抑制和无功功率补偿融为一体,对电网谐波污染和无功损耗均有很好的抑制和补偿作用,为改善电能质量提出了新的解决方案。     

浅谈有源和无源产品在无功补偿与谐波治理中的应用简

本文分析了无功补偿和谐波治理的必要性,对各种滤波补偿方案进行比较,分析得知采用将有源电力滤波器和晶闸管投切滤波器联动方式,将谐波抑制和无功功率补偿融为一体,对电网谐波污染和无功损耗均有很好的抑制和补偿作用,为改善电能质量提出了新的解决方案。     

并联型有源电力滤波器的谐波补偿与Matlab仿真

电力电子装置应用使谐波污染严重.解决谐波污染的重要趋势是采用有源电力滤波器.介绍了有源电力滤波器的工作原理及分析了基于瞬时无功功率理论的iq-iq谐波检测方法,建立了Madab/Simulink仿真模型,给出了仿真试验结果.结果表明有源电力滤波器具有良好的补偿特性.     

有源电力滤波器的箕舌线变步长LMS谐波检测方法

将单相有源电力滤波器（APF）作为研究对象,对其负载非线性电流中的谐波电流检测方法进行了进一步的研究．基于自适应噪声对消技术,将基于箕舌线的变步长最小均方（LMS）算法应用于APF谐波检测,同时将其与定步长LMS算法、基于s函数的变步长LMS算法,以及目前最常用的谐波检测算法之一的离散傅里叶滑窗谐波检测方法进行仿真比较．通过仿真分析,该算法具有较小的运算量、稳态误差小、强跟踪能力等特点,并有较好的收敛速度,解决了收敛速度和稳态误差之间的矛盾．     

新型单相有源滤波器的设计与应用

为了消除电力电子装置产生的谐波,提出了一种基于有功能量平衡控制的单相有源滤波器的设计方法.该方法不需要应用传统的检测方法,只需对电源电流和滤波器直流侧电压进行采样控制即可实现谐波补偿.本文对这种方案的双闭环控制系统进行了校正分析,应用Saber仿真软件对该方案进行了验证,并设计了实验样机.仿真与实验结果表明该方法可将谐波畸变率控制在10%以内.     

p-q和ip-iq两种谐波检测方法的仿真对比

针对基于瞬时无功功率理论的p-q和ip-iq两种谐波检测方法建立了仿真模型,并在电网电压有无畸变时进行了仿真和对比。结果表明,ip-iq法在电网电压有无畸变时均能从负载电流中准确地将谐波检测出来,而p-q法只在电网电压无畸变时,才能将负载电流中的基波分量和谐波分量有效地分离开。本研究为在谐波抑制中合理选取谐波检测方法提供了理论依据。     

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。     

电网谐波测量与去扰技术研究

对当前电网谐波检测方法进行分析,针对广义瞬时无功功率和瞬时无功电流检测结果波动较大的问题,提出一种改进型的谐波和无功电流检测方法,给出主动谐波抑制的实现方案,并使用MATLAB/SIMULINK软件对谐波检测及去扰方案进行仿真验证。     

基于自适应预测算法的APF无差拍控制方法

有源电力滤波器（active power filter, APF）补偿电流跟踪控制要求具有较高的稳态精度和较快的动态响应速度。文章将自适应预测滤波算法应用于无差拍控制,实现APF补偿电流精确控制。根据APF时域数学模型,推导滤波系统的无差拍控制离散方程;通过自适应(finite impulse response filter, FIR)预测滤波算法实现基波电流预测,消除控制系统的计算延迟,给无差拍控制提供所需的指令电流预测值。对预测算法进行MATLAB仿真,验证预测算法的稳态精度和动态跟踪快速性;实验室样机验证控制实验结果证明所提出的控制策略有效的,具有一定的实用性。     

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。