電壓空間矢量的有源濾波器無差拍電流控制方法

針對有源濾波器直流側電壓波動對有源濾波器的穩(wěn)定性問題,詳細地分析了直流側電壓波動產(chǎn)生的原因。并提出了一種改進的基于電壓偏差平方的pi控制方法,此方法對處理傳統(tǒng)pi控制的非線性問題有很大的改進。通過實驗驗證,該方法具有可行性和有效性。

分析了并聯(lián)型有源濾波器的補償原理,介紹了基于瞬時無功功率理論的諧波和無功電流檢測方法。在電流環(huán)的控制方法中,針對單獨使用pi控制時補償性能的局限性,將重復控制引入電流的跟蹤控制中,并采用pi加重復控制的復合控制策略對系統(tǒng)輸出產(chǎn)生影響。通過matlab/simulink搭建復合控制的系統(tǒng)模型并進行系統(tǒng)仿真,在試驗平臺上加以試驗。仿真和試驗結果表明:補償后系統(tǒng)電流諧波畸變率降低到1.33%,功率因數(shù)達到0.99,證明了復合控制的有效性和可行性。

隨著電力電子技術的不斷發(fā)展,電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的應用日益廣泛,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,應用前景廣泛,基于此,重點進行電力有源濾波器的特性研究。

提出了一種基于單神經(jīng)元的直流電壓在線辨識方法。該方法根據(jù)逆變器的開關平均模型建立了直流電壓辨識的參考模型和參數(shù)可調(diào)的單神經(jīng)元,以直流電壓作為單神經(jīng)元的加權系數(shù),通過學習算法不斷調(diào)整加權系數(shù),從而實現(xiàn)辨識值跟蹤實際值。基于有功平衡理論直接對電網(wǎng)電流進行控制,因而無需檢測負載電流和逆變器輸出電流,有效地降低了有源濾波器的成本和硬件的復雜度,使得單相有源濾波器只需2個傳感器用于檢測電網(wǎng)的電壓和電流。研制了一臺實驗樣機,并利用matlab繪出直流電壓的辨識曲線,實驗結果證明了所提方法的可行性。

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)電流控制響應速度快、結構簡單,但因為環(huán)寬固定導致器件開關頻率高,開關損耗大.為了克服傳統(tǒng)滯環(huán)電流控制開關頻率高、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頻率及控制開關頻率波動的目的.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頻率控制的有效性.

有 源 濾 波 器 姓名：xxx 班級：xxx 學號: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計 六、總結 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，從而得到開關信號，用此開關信號去控 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)代電力電子技術和基于高速dsp器件的數(shù)字信號處理技術制成 的新型電力諧波治理專用設備。它由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路

本文利用集成運算放大器和濾波器的相關知識，根據(jù)設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計指標要求。

分析了三相三線制有源濾波器的工作原理.針對重復控制動態(tài)響應慢的特點,提出了重復控制加單周期控制的復合控制策略.利用重復控制提高了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度,單周期控制提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應.基于matlab/simulink軟件對該控制方法進行了仿真,仿真和實驗結果表明:該復合控制方法可以使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)補償性能和動態(tài)響應速度,證明了該方法的有效性.

針對傳統(tǒng)有源濾波器存在元件多、體積大、調(diào)試復雜、設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,提高了設計效率,具有較高的性價比和實用價值。

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。

為了有效地控制諧波源,改善電能質量,將模糊直接功率控制的方法應用于并聯(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可以作為控制諧波、改善電能質量的一種有效方法。

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)的應用。

闡述了并聯(lián)型電力有源濾波器(sapf)啟動時變流器直流側電壓、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。文章給出了相應的理論分析和仿真結果,并根據(jù)仿真結果進行了試驗。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。

在詳細分析了諧波合成原理的基礎上,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、現(xiàn)代電力電子技術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

提出了一種應用于三相三線制系統(tǒng)中的新型電力有源濾波器設計方法?；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)值仿真結果證明,使用該算法設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。

APF電力有源濾波器基本原理

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計方法和注意事項。

由于分布式電源逆變并網(wǎng)發(fā)電與有源電力濾波器(activepowerfilter,apf)在結構功能上具有相似性,本文提出了結合綠色分布式電源的有源電力濾波器拓撲結構,這種結構使apf除了能夠濾除諧波外,還可以向負載供能,拓展了apf的應用范圍,有利于電網(wǎng)的綠化和供能的多元化.分布式電源通過逆變升壓整流來維持apf直流側的電容電壓的穩(wěn)定,而不需要消耗電網(wǎng)中的能量.針對畸變電壓的工況,設計了自適應dq檢測算法;在apf控制上采用了自適應模糊控制的策略,不僅能快速跟蹤諧波電流,而且具有較強的魯棒性.仿真結果驗證了該系統(tǒng)設計的可行性和可靠性,證明了本文所提算法的有效性和正確性.

設計了基于雙dsp28335有源電力濾波器監(jiān)控系統(tǒng)的相關軟件和硬件。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,對電能質量參數(shù)計算方法也進行了闡述。實驗結果表明:設計的監(jiān)控裝置用于電力系統(tǒng)的諧波檢測中,實時性好、精度高。

在構成高壓直流輸電系統(tǒng)一系列關鍵技術中，濾波裝置占據(jù)十分重要的地位。本文主要介紹有源濾波器的構成，工作原理及分類；分別對hvdc系統(tǒng)中直流側及交流側的有源濾波器進行分析比較；在此基礎上，對高壓直流輸電中的濾波裝置做一定的展望。