并聯(lián)混合型有源濾波器在含分布式電源配網(wǎng)中的控制策略研究

闡述了并聯(lián)型電力有源濾波器(sapf)啟動(dòng)時(shí)變流器直流側(cè)電壓、電流過(guò)沖的問(wèn)題及其危害,并提出了采用pi控制器控制變流器直流側(cè)電壓軟啟動(dòng)的解決方案,最大限度地降低裝置啟動(dòng)瞬間的沖擊電壓、電流。文章給出了相應(yīng)的理論分析和仿真結(jié)果,并根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)證明采取該方法能有效地降低apf裝置啟動(dòng)時(shí)變流器直流側(cè)的電壓、電流沖擊,確保了apf裝置在系統(tǒng)中長(zhǎng)期安全運(yùn)行的可靠性。

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛,帶來(lái)的諧波污染問(wèn)題也嚴(yán)重的危害著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前,無(wú)源濾波器是電力系統(tǒng)諧波和無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)闹饕椒?但存在較多不足,有源濾波器具有較好的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果,應(yīng)用前景廣泛,基于此,重點(diǎn)進(jìn)行電力有源濾波器的特性研究。

本文主要討論了現(xiàn)代建筑配電系統(tǒng)的諧波情況。首先分析了現(xiàn)代建筑配電系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生和危害,其次介紹了有源濾波器(apf)在一個(gè)樓宇配電系統(tǒng)的應(yīng)用。

有 源 濾 波 器 姓名：xxx 班級(jí)：xxx 學(xué)號(hào):xxx 目錄 一、基本介紹 二、工作原理 三、有源濾波器的功能作用 四、有源濾波器分類(lèi) 五、有源低通濾波器的設(shè)計(jì) 六、總結(jié) 一、基本介紹 濾波器是一種能使有用信號(hào)通過(guò)而大幅抑制無(wú)用信號(hào)的電子裝置。在電 子電路中常用來(lái)進(jìn)行信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳輸和抑制噪聲等。在運(yùn)算放大器廣泛 應(yīng)用以前濾波電路主要采用無(wú)源電子元件一電阻、電容、電感連接而成，由 于電感體積大而且笨重導(dǎo)致整個(gè)濾波器功能模塊體積大而且笨重。本文介紹 由集成運(yùn)算放大器、電阻和電容設(shè)計(jì)有源濾波器，著重講解低通、高通、帶 通濾波電路。 二、工作原理 有源濾波器工作原理是：用電流互感器采集直流線(xiàn)路上的電流，經(jīng)a/d 采樣，將所得的電流信號(hào)進(jìn)行諧波分離算法的處理，得到諧波參考信號(hào)，作 為pwm的調(diào)制信號(hào)，與三角波相比，從而得到開(kāi)關(guān)信號(hào)，用此開(kāi)關(guān)信號(hào)去控 制igbt單

一、基本概念： 有源電力濾波器（apf）是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠 對(duì)大小和頻率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，之所以稱(chēng)為有源， 顧名思義該裝置需要提供電源，其應(yīng)用可克服lc濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法 的缺點(diǎn)（傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償），實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功；三相電路 瞬時(shí)無(wú)功功率理論是apf發(fā)展的主要基礎(chǔ)理論；apf有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種，前者用的多；并 聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問(wèn)題。有源濾 波器同無(wú)源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會(huì)引起諧振，但是 價(jià)位相對(duì)高！ 二、基本原理： 有源電力濾波器，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速dsp器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成 的新型電力諧波治理專(zhuān)用設(shè)備。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路

針對(duì)傳統(tǒng)有源濾波器存在元件多、體積大、調(diào)試復(fù)雜、設(shè)計(jì)繁瑣和濾波特性不好等缺點(diǎn),提出了一種通用有源濾波器的設(shè)計(jì)方法。用濾波器芯片max275實(shí)現(xiàn)濾波功能,用單片機(jī)控制數(shù)字電位器,得到外圍器件精確參數(shù)值。濾波器的各種參數(shù)用鍵盤(pán)設(shè)置,由lcd顯示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,實(shí)現(xiàn)了2階、4階、6階、8階的低通帶通濾波功能,可作為通用濾波器使用,提高了設(shè)計(jì)效率,具有較高的性?xún)r(jià)比和實(shí)用價(jià)值。

本文利用集成運(yùn)算放大器和濾波器的相關(guān)知識(shí)，根據(jù)設(shè)定的上限截止頻率和下限截止頻率，采用二階有源高通濾波器和二階有源低通濾波器串聯(lián)設(shè)計(jì)并制作出一個(gè)有源帶通濾波器。通過(guò)對(duì)成品進(jìn)行仿真和調(diào)試，達(dá)到有源濾波器的各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

為了有效地控制諧波源,改善電能質(zhì)量,將模糊直接功率控制的方法應(yīng)用于并聯(lián)有源電力濾波器。研究了模糊直接功率控制原理,直流母線(xiàn)電壓的調(diào)節(jié),有功和無(wú)功功率以及電流的補(bǔ)償,并用matlab/simulink仿真軟件進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明模糊直接功率控制的效果理想。在電力有源濾波器中,模糊直接功率控制技術(shù)可以作為控制諧波、改善電能質(zhì)量的一種有效方法。

電流跟蹤控制環(huán)節(jié)性能的優(yōu)異對(duì)于有源濾波器的濾波能力有著重要影響.傳統(tǒng)滯環(huán)電流控制響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但因?yàn)榄h(huán)寬固定導(dǎo)致器件開(kāi)關(guān)頻率高,開(kāi)關(guān)損耗大.為了克服傳統(tǒng)滯環(huán)電流控制開(kāi)關(guān)頻率高、損耗大的缺點(diǎn),本文采用一種可變環(huán)寬的滯環(huán)電流控制,通過(guò)使滯環(huán)寬度隨著電流幅值變化實(shí)時(shí)調(diào)整,在保證跟蹤精度的前提下達(dá)到降低最大開(kāi)關(guān)頻率及控制開(kāi)關(guān)頻率波動(dòng)的目的.最后通過(guò)matlab進(jìn)行系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了變環(huán)寬滯環(huán)電流控制方法對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)頻率控制的有效性.

針對(duì)盾構(gòu)機(jī)的用電特性,提出一種新型混合有源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,研究k值對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

APF電力有源濾波器基本原理

在詳細(xì)分析了諧波合成原理的基礎(chǔ)上,根據(jù)諧波合成可逆原理,提出了基于基波相減的諧波分離和消除方法。通過(guò)對(duì)實(shí)現(xiàn)電路的具體分析,給出了諧波分離的關(guān)鍵電路原理圖,并詳細(xì)說(shuō)明了其工作原理。實(shí)測(cè)證明,所提出的濾波器簡(jiǎn)單有效,可作為一種新的全頻譜諧波消除手段。

采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)和先進(jìn)控制理論的電力有源濾波器對(duì)電網(wǎng)諧波可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)補(bǔ)償，是

本文介紹了濾波器的分類(lèi),并且著重介紹了以max275為核心的有源濾波器的設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng)。

配電網(wǎng)中的間諧波是引起電壓閃變的重要原因。針對(duì)上述問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于巴特沃斯濾波器的并聯(lián)型有源濾波器,并以上海某港口配電系統(tǒng)的諧波狀況為實(shí)例進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明:該有源濾波器能夠較好的濾除電網(wǎng)中的間諧波電流,抑制電壓閃變。證明了該方案合理,有效。

有源電力濾波器及有源濾波系統(tǒng) 安科瑞王志彬2019.03 概述：有源濾波器與被動(dòng)式無(wú)功補(bǔ)償和濾波系統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別。其功能相當(dāng)于一個(gè)可控電流源，可 向電網(wǎng)提供任意相位、幅值和頻率的電流。隨負(fù)荷諧波改變的有功功率，可根據(jù)抑制原理得到主動(dòng)補(bǔ)償。 濾波器有源濾波器的功能： 諧波補(bǔ)償 通過(guò)電流源整流模塊獲得需要補(bǔ)償?shù)呢?fù)荷電流。有源濾波器將諧波部分從該信中分離出來(lái)，通過(guò)反相 疊加，將其返回至電網(wǎng)中。這就起到了抑制諧波的作用，從而使電網(wǎng)電流只包含純粹的基波部分。該控制 器不僅可以實(shí)現(xiàn)抑制所有的諧波，也可單獨(dú)補(bǔ)償用戶(hù)所選擇的諧波及無(wú)功功率。 在四線(xiàn)制電網(wǎng)的特定模型中，裝置由四個(gè)功率電路組成。這對(duì)于3次諧波及其在中性線(xiàn)上疊加的諧波 的補(bǔ)償都十分必要的。中性線(xiàn)負(fù)載能力最大可為每相符合的三倍。 無(wú)功功率補(bǔ)償可從電網(wǎng)接入點(diǎn)向電網(wǎng)提供任何基本諧波的感性無(wú)功和容性無(wú)功功率。它為每個(gè)相位單 獨(dú)提供功率，這樣也

設(shè)計(jì)了基于雙dsp28335有源電力濾波器監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)軟件和硬件。詳細(xì)闡述了can通信和上位機(jī)監(jiān)控軟件vb6.0在此監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,運(yùn)用can通信實(shí)現(xiàn)了主控單元和算法單元之間的通信,并采用串行通信方式實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)檢測(cè),對(duì)電能質(zhì)量參數(shù)計(jì)算方法也進(jìn)行了闡述。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:設(shè)計(jì)的監(jiān)控裝置用于電力系統(tǒng)的諧波檢測(cè)中,實(shí)時(shí)性好、精度高。

并聯(lián)有源電力濾波器是電網(wǎng)中諧波治理的一個(gè)重要組成部分。二極管箝位式(npc)三電平并聯(lián)有源電力濾波器適用于大功率,高電壓場(chǎng)合的電流諧波補(bǔ)償。為了解決傳統(tǒng)的npc三電平并聯(lián)有源電力濾波器結(jié)構(gòu)中,中點(diǎn)電位波動(dòng)的問(wèn)題,提出了一種自消除中點(diǎn)電位波動(dòng)的npc三電平并聯(lián)有源濾波器結(jié)構(gòu),即在直流側(cè)中點(diǎn)和三相橋臂中點(diǎn)之間串入一個(gè)可控電壓源,通過(guò)控制可控電壓源的輸出電壓的大小,對(duì)中點(diǎn)電位的波動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的補(bǔ)償。仿真的結(jié)果證實(shí)了提出的新型的并聯(lián)有源濾波器結(jié)構(gòu)能夠有效的消除中點(diǎn)電位波動(dòng),且系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能良好,具有較高的實(shí)用價(jià)值。

針對(duì)并聯(lián)型有源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),本文基于無(wú)差拍控制原理,結(jié)合線(xiàn)性預(yù)測(cè)法自適應(yīng)法提出了一種新的電流預(yù)測(cè)法。該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)指令電流的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),解決數(shù)字控制給apf產(chǎn)生的延時(shí)誤差,提高了系統(tǒng)諧波檢測(cè)的實(shí)時(shí)性,得到了可靠的參考電壓矢量,結(jié)合電壓空間矢量法實(shí)現(xiàn)了諧波電流的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。最后,在matlab/simulink環(huán)境中建立了仿真模型,設(shè)定了相關(guān)參數(shù),仿真結(jié)果表明了該預(yù)測(cè)方法的有效性。

針對(duì)有源濾波器直流側(cè)電壓波動(dòng)對(duì)有源濾波器的穩(wěn)定性問(wèn)題,詳細(xì)地分析了直流側(cè)電壓波動(dòng)產(chǎn)生的原因。并提出了一種改進(jìn)的基于電壓偏差平方的pi控制方法,此方法對(duì)處理傳統(tǒng)pi控制的非線(xiàn)性問(wèn)題有很大的改進(jìn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該方法具有可行性和有效性。

分析了并聯(lián)型有源濾波器的補(bǔ)償原理,介紹了基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的諧波和無(wú)功電流檢測(cè)方法。在電流環(huán)的控制方法中,針對(duì)單獨(dú)使用pi控制時(shí)補(bǔ)償性能的局限性,將重復(fù)控制引入電流的跟蹤控制中,并采用pi加重復(fù)控制的復(fù)合控制策略對(duì)系統(tǒng)輸出產(chǎn)生影響。通過(guò)matlab/simulink搭建復(fù)合控制的系統(tǒng)模型并進(jìn)行系統(tǒng)仿真,在試驗(yàn)平臺(tái)上加以試驗(yàn)。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明:補(bǔ)償后系統(tǒng)電流諧波畸變率降低到1.33%,功率因數(shù)達(dá)到0.99,證明了復(fù)合控制的有效性和可行性。

提出了一種應(yīng)用于三相三線(xiàn)制系統(tǒng)中的新型電力有源濾波器設(shè)計(jì)方法。基于直流電壓反饋和滯環(huán)電流控制算法,對(duì)三相系統(tǒng)電流進(jìn)行直接比較控制,避免了檢測(cè)諧波和無(wú)功電流分量的繁瑣過(guò)程。在負(fù)荷三相不平衡、電源側(cè)不平衡或畸變的情況下仍可保持系統(tǒng)電流三相平衡,且動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中系統(tǒng)電流無(wú)畸變,可保證系統(tǒng)電流波形的平滑過(guò)渡。數(shù)值仿真結(jié)果證明,使用該算法設(shè)計(jì)的電力有源濾波器能有效補(bǔ)償諧波和無(wú)功電流,抑制負(fù)載不對(duì)稱(chēng),對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)償時(shí)能夠具有良好的動(dòng)態(tài)跟蹤性,穩(wěn)定性能好。