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)啟動時變流器直流側(cè)電壓、電流過沖的問題及其危害,并提出了采用pi控制器控制變流器直流側(cè)電壓軟啟動的解決方案,最大限度地降低裝置啟動瞬間的沖擊電壓、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)果進行了試驗。試驗證明采取該方法能有效地降低apf裝置啟動時變流器直流側(cè)的電壓、電流沖擊,確保了apf裝置在系統(tǒng)中長期安全運行的可靠性。

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,帶來的諧波污染問題也嚴重的危害著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。目前,無源濾波器是電力系統(tǒng)諧波和無功功率補償?shù)闹饕椒?但存在較多不足,有源濾波器具有較好的動態(tài)補償效果,應(yīng)用前景廣泛,基于此,重點進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)在一個樓宇配電系統(tǒng)的應(yīng)用。

有 源 濾 波 器 姓名：xxx 班級：xxx 學(xué)號: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 五、有源低通濾波器的設(shè)計 六、總結(jié) 一、基本介紹 濾波器是一種能使有用信號通過而大幅抑制無用信號的電子裝置。在電 子電路中常用來進行信號處理、數(shù)據(jù)傳輸和抑制噪聲等。在運算放大器廣泛 應(yīng)用以前濾波電路主要采用無源電子元件一電阻、電容、電感連接而成，由 于電感體積大而且笨重導(dǎo)致整個濾波器功能模塊體積大而且笨重。本文介紹 由集成運算放大器、電阻和電容設(shè)計有源濾波器，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路上的電流，經(jīng)a/d 采樣，將所得的電流信號進行諧波分離算法的處理，得到諧波參考信號，作 為pwm的調(diào)制信號，與三角波相比，從而得到開關(guān)信號，用此開關(guān)信號去控 制igbt單

一、基本概念： 有源電力濾波器（apf）是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠 對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，之所以稱為有源， 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)的諧波抑制和無功補償方法 的缺點（傳統(tǒng)的只能固定補償），實現(xiàn)了動態(tài)跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功；三相電路 瞬時無功功率理論是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題。有源濾 波器同無源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時濾除多次及高次諧波，不會引起諧振，但是 價位相對高！ 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)字信號處理技術(shù)制成 的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路

針對傳統(tǒng)有源濾波器存在元件多、體積大、調(diào)試復(fù)雜、設(shè)計繁瑣和濾波特性不好等缺點,提出了一種通用有源濾波器的設(shè)計方法。用濾波器芯片max275實現(xiàn)濾波功能,用單片機控制數(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)用鍵盤設(shè)置,由lcd顯示。試驗數(shù)據(jù)表明,實現(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)計效率,具有較高的性價比和實用價值。

本文利用集成運算放大器和濾波器的相關(guān)知識，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)計并制作出一個有源帶通濾波器。通過對成品進行仿真和調(diào)試，達到有源濾波器的各項設(shè)計指標要求。

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,直流母線電壓的調(diào)節(jié),有功和無功功率以及電流的補償,并用matlab/simulink仿真軟件進行仿真研究。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)簡單,但因為環(huán)寬固定導(dǎo)致器件開關(guān)頻率高,開關(guān)損耗大.為了克服傳統(tǒng)滯環(huán)電流控制開關(guān)頻率高、損耗大的缺點,本文采用一種可變環(huán)寬的滯環(huán)電流控制,通過使滯環(huán)寬度隨著電流幅值變化實時調(diào)整,在保證跟蹤精度的前提下達到降低最大開關(guān)頻率及控制開關(guān)頻率波動的目的.最后通過matlab進行系統(tǒng)仿真驗證了變環(huán)寬滯環(huán)電流控制方法對逆變器開關(guān)頻率控制的有效性.

針對盾構(gòu)機的用電特性,提出一種新型混合有源濾波器的拓撲結(jié)構(gòu),并對其進行數(shù)學(xué)建模,研究k值對系統(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。通過對實現(xiàn)電路的具體分析,給出了諧波分離的關(guān)鍵電路原理圖,并詳細說明了其工作原理。實測證明,所提出的濾波器簡單有效,可作為一種新的全頻譜諧波消除手段。

采用數(shù)字信號處理技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)和先進控制理論的電力有源濾波器對電網(wǎng)諧波可以進行動態(tài)實時補償，是

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

配電網(wǎng)中的間諧波是引起電壓閃變的重要原因。針對上述問題,設(shè)計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)的諧波狀況為實例進行了仿真研究。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：有源濾波器與被動式無功補償和濾波系統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別。其功能相當于一個可控電流源，可 向電網(wǎng)提供任意相位、幅值和頻率的電流。隨負荷諧波改變的有功功率，可根據(jù)抑制原理得到主動補償。 濾波器有源濾波器的功能： 諧波補償 通過電流源整流模塊獲得需要補償?shù)呢摵呻娏?。有源濾波器將諧波部分從該信中分離出來，通過反相 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 器不僅可以實現(xiàn)抑制所有的諧波，也可單獨補償用戶所選擇的諧波及無功功率。 在四線制電網(wǎng)的特定模型中，裝置由四個功率電路組成。這對于3次諧波及其在中性線上疊加的諧波 的補償都十分必要的。中性線負載能力最大可為每相符合的三倍。 無功功率補償可從電網(wǎng)接入點向電網(wǎng)提供任何基本諧波的感性無功和容性無功功率。它為每個相位單 獨提供功率，這樣也

設(shè)計了基于雙dsp28335有源電力濾波器監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)軟件和硬件。詳細闡述了can通信和上位機監(jiān)控軟件vb6.0在此監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,運用can通信實現(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現(xiàn)了上位機對電力系統(tǒng)的實時檢測,對電能質(zhì)量參數(shù)計算方法也進行了闡述。實驗結(jié)果表明:設(shè)計的監(jiān)控裝置用于電力系統(tǒng)的諧波檢測中,實時性好、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,高電壓場合的電流諧波補償。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,中點電位波動的問題,提出了一種自消除中點電位波動的npc三電平并聯(lián)有源濾波器結(jié)構(gòu),即在直流側(cè)中點和三相橋臂中點之間串入一個可控電壓源,通過控制可控電壓源的輸出電壓的大小,對中點電位的波動進行實時的補償。仿真的結(jié)果證實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電位波動,且系統(tǒng)的動態(tài)性能良好,具有較高的實用價值。

提出了一種應(yīng)用于三相三線制系統(tǒng)中的新型電力有源濾波器設(shè)計方法?；谥绷麟妷悍答伜蜏h(huán)電流控制算法,對三相系統(tǒng)電流進行直接比較控制,避免了檢測諧波和無功電流分量的繁瑣過程。在負荷三相不平衡、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,且動態(tài)變化過程中系統(tǒng)電流無畸變,可保證系統(tǒng)電流波形的平滑過渡。數(shù)值仿真結(jié)果證明,使用該算法設(shè)計的電力有源濾波器能有效補償諧波和無功電流,抑制負載不對稱,對系統(tǒng)補償時能夠具有良好的動態(tài)跟蹤性,穩(wěn)定性能好。

為保證ipm工作于安全區(qū),根據(jù)過電壓產(chǎn)生的機理,在apf主回路電路及線路雜散寄生電感已確定時,采用并行多目標優(yōu)化方法選擇吸收電路參數(shù)。實踐證明,優(yōu)化的ipm低電感吸收保護電路綜合性能好,成本低,吸收保護電路和低電感疊層母線設(shè)計的主電路的裝置運行安全穩(wěn)定,工程應(yīng)用價值高。

在工程應(yīng)用的背景下,研究了一種能夠適用于高壓電力系統(tǒng)的串聯(lián)注入式混合型有源電力濾波器的拓撲結(jié)構(gòu),給出了其主電路建模和諧波補償特性分析,介紹了系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計的思路,搭建該結(jié)構(gòu)的仿真模型并給出了仿真效果圖。最后,針對廣西胡潤變電站諧波及無功的實際情況,給出了該濾波器的具體實現(xiàn)方案?，F(xiàn)場運行數(shù)據(jù)表明,設(shè)計方案和試驗裝置的有效性和可靠性。

介紹了3種典型的磁通補償式有源電力濾波器的工作原理,從濾波效果、電流控制、抗干擾能力、模數(shù)轉(zhuǎn)換誤差、母線電壓控制和故障保護等方面闡述了這3種濾波器各自的優(yōu)勢和不足,指出了各自的適用范圍。