重复控制器谐波抑制能力强,对系统参数变化具有鲁棒性以及广泛的适用性等优点,在许多控制应用中被广泛采用。然而在有源电力滤波器的控制中,常规重复控制器的动态响应较慢,往往需要对其进行改进。该文对比了常规重复控制器与各种改进重...重复控制器谐波抑制能力强,对系统参数变化具有鲁棒性以及广泛的适用性等优点,在许多控制应用中被广泛采用。然而在有源电力滤波器的控制中,常规重复控制器的动态响应较慢,往往需要对其进行改进。该文对比了常规重复控制器与各种改进重复控制器的性能,针对重复控制器开环增益不足所导致的动态响应较慢,频率波动鲁棒性较差的问题,提出了一种高增益前馈重复控制器,引入增益补偿环节以提高控制器的开环增益和谐振带宽,并将所提出的控制策略应用于有源电力滤波器(active power filter,APF)系统中,给出了其稳定性分析和详细的参数优化设计准则。搭建了有源电力滤波器实验模型,实验结果表明,提出的控制方法总谐波畸变率(total hormonic distortion,THD)含量更低,仅为1.93%,并且能够更快的追踪谐波信号,对电网频率波动具有更好的适应性,验证了所提方法的有效性。展开更多
电力系统运行在非理想状态时,容易产生短暂的电压波动,此时并联有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)采用无源控制策略无法高效、精确地调节电能质量,而常规滑模控制又容易引起抖振。针对上述情况,将无源控制和抗干扰能力更...电力系统运行在非理想状态时,容易产生短暂的电压波动,此时并联有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)采用无源控制策略无法高效、精确地调节电能质量,而常规滑模控制又容易引起抖振。针对上述情况,将无源控制和抗干扰能力更强的超螺旋二阶滑模控制相结合,提出了一种无源超螺旋二阶滑模控制策略。首先,根据有源电力滤波器的数学模型建立基于正负序分离的欧拉−拉格朗日模型;其次,对系统的模型进行了无源性分析,且根据其无源性设计了无源控制器,同时采用超螺旋二阶滑模控制对无源控制器进一步优化,提高了系统整体的鲁棒性和抗干扰能力;最后,在理想状态和负载突变、负载不平衡、电网电压不平衡、单相电压突变4种非理想状态下,通过仿真实验验证了无源超螺旋二阶滑模控制策略的有效性和优越性。展开更多
为满足并联型有源电力滤波器（shunt active power filter,SAPF）不同补偿容量需求,提升模块化设备的通用性和可扩展性,提出一种耦合点隔离型模块化有源电力滤波装置解决方案。对APF多模块并联结构的稳定性及直流侧电压需求进行了分析,...为满足并联型有源电力滤波器（shunt active power filter,SAPF）不同补偿容量需求,提升模块化设备的通用性和可扩展性,提出一种耦合点隔离型模块化有源电力滤波装置解决方案。对APF多模块并联结构的稳定性及直流侧电压需求进行了分析,结果表明,其稳定性问题会给控制器设计带来困扰,且并联模块的直流侧电压不能得到有效降低。所提出的耦合点隔离型模块化有源滤波装置,以H桥级联作为分压模块实现有源滤波部分与公共耦合点电压在控制上的软隔离,有源滤波模块承担谐波及无功电流补偿任务。该系统运行于弱电网时,其多机并联稳定性可等效处理为单机运行于理想电网的稳定性问题,降低了多模块系统控制器设计的难度。仿真和实验验证了所提方案的有效性。展开更多
为提高滤波装置的稳定性,采用MWI225-17E9型绝缘栅双极型晶体管(insulate d gate bipolar transistor,IGBT)模块搭建有源电力滤波器(active power filter,APF)模型。该模型采用d-q法进行谐波检测,由控制电路对谐波电流与APF补偿电流进...为提高滤波装置的稳定性,采用MWI225-17E9型绝缘栅双极型晶体管(insulate d gate bipolar transistor,IGBT)模块搭建有源电力滤波器(active power filter,APF)模型。该模型采用d-q法进行谐波检测,由控制电路对谐波电流与APF补偿电流进行比较后,通过控制谐波电流最终使系统输出电流接近正弦波。运用MAT-LAB软件中的Simulink进行仿真分析,负载电流总谐波失真由23.83%下降至3.57%,系统输出可在0.5个周期内跟随负载变化。仿真结果表明该模型能使负载电流的谐波含量大幅减少,且系统响应速度较快。展开更多
文摘重复控制器谐波抑制能力强,对系统参数变化具有鲁棒性以及广泛的适用性等优点,在许多控制应用中被广泛采用。然而在有源电力滤波器的控制中,常规重复控制器的动态响应较慢,往往需要对其进行改进。该文对比了常规重复控制器与各种改进重复控制器的性能,针对重复控制器开环增益不足所导致的动态响应较慢,频率波动鲁棒性较差的问题,提出了一种高增益前馈重复控制器,引入增益补偿环节以提高控制器的开环增益和谐振带宽,并将所提出的控制策略应用于有源电力滤波器(active power filter,APF)系统中,给出了其稳定性分析和详细的参数优化设计准则。搭建了有源电力滤波器实验模型,实验结果表明,提出的控制方法总谐波畸变率(total hormonic distortion,THD)含量更低,仅为1.93%,并且能够更快的追踪谐波信号,对电网频率波动具有更好的适应性,验证了所提方法的有效性。
文摘电力系统运行在非理想状态时,容易产生短暂的电压波动,此时并联有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)采用无源控制策略无法高效、精确地调节电能质量,而常规滑模控制又容易引起抖振。针对上述情况,将无源控制和抗干扰能力更强的超螺旋二阶滑模控制相结合,提出了一种无源超螺旋二阶滑模控制策略。首先,根据有源电力滤波器的数学模型建立基于正负序分离的欧拉−拉格朗日模型;其次,对系统的模型进行了无源性分析,且根据其无源性设计了无源控制器,同时采用超螺旋二阶滑模控制对无源控制器进一步优化,提高了系统整体的鲁棒性和抗干扰能力;最后,在理想状态和负载突变、负载不平衡、电网电压不平衡、单相电压突变4种非理想状态下,通过仿真实验验证了无源超螺旋二阶滑模控制策略的有效性和优越性。
文摘为满足并联型有源电力滤波器（shunt active power filter,SAPF）不同补偿容量需求,提升模块化设备的通用性和可扩展性,提出一种耦合点隔离型模块化有源电力滤波装置解决方案。对APF多模块并联结构的稳定性及直流侧电压需求进行了分析,结果表明,其稳定性问题会给控制器设计带来困扰,且并联模块的直流侧电压不能得到有效降低。所提出的耦合点隔离型模块化有源滤波装置,以H桥级联作为分压模块实现有源滤波部分与公共耦合点电压在控制上的软隔离,有源滤波模块承担谐波及无功电流补偿任务。该系统运行于弱电网时,其多机并联稳定性可等效处理为单机运行于理想电网的稳定性问题,降低了多模块系统控制器设计的难度。仿真和实验验证了所提方案的有效性。
文摘为提高滤波装置的稳定性,采用MWI225-17E9型绝缘栅双极型晶体管(insulate d gate bipolar transistor,IGBT)模块搭建有源电力滤波器(active power filter,APF)模型。该模型采用d-q法进行谐波检测,由控制电路对谐波电流与APF补偿电流进行比较后,通过控制谐波电流最终使系统输出电流接近正弦波。运用MAT-LAB软件中的Simulink进行仿真分析,负载电流总谐波失真由23.83%下降至3.57%,系统输出可在0.5个周期内跟随负载变化。仿真结果表明该模型能使负载电流的谐波含量大幅减少,且系统响应速度较快。
