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基于重复-PI的复合控制应用于并联有源滤波器研究 被引量:23
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作者 乔鸣忠 夏益辉 +2 位作者 梁京辉 杜承东 张成胜 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2013年第14期54-59,共6页
并联有源电力滤波器的工作原理是主电路向电网注入大小相等、方向相反的电流量来达到谐波抑制,其性能主要包括动态响应速度和稳态补偿精度。PI控制应用于谐波抑制具有动态响应快、稳态精度低的特点,重复控制具有稳态精度高、动态响应慢... 并联有源电力滤波器的工作原理是主电路向电网注入大小相等、方向相反的电流量来达到谐波抑制,其性能主要包括动态响应速度和稳态补偿精度。PI控制应用于谐波抑制具有动态响应快、稳态精度低的特点,重复控制具有稳态精度高、动态响应慢的特点,为综合两者的优点,提出将重复控制与PI控制进行串并联的复合控制策略:先将一重复控制与PI控制构成串联复合,再将串联复合与另一重复控制并联构成串并联复合。并将其与PI控制、串联复合控制和并联复合控制的谐波补偿性能分别进行了仿真对比研究与实验验证。仿真结果表明串并联复合控制具有更好的谐波补偿稳态结果和动态响应性能,实验结果证明了该方法的可行性与正确性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 并联复合控制 PI控制 串联复合控制 并联复合控制
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并联有源滤波器LCL滤波器特性分析及设计方法 被引量:23
2
作者 侯睿 武健 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期191-198,共8页
基于频域分析的方法,本文研究了并联有源滤波器中LCL滤波系统的特性,着重讨论了不同负载条件对滤波系统的影响。其中感性负载与空载情况类似,容性负载会引入新的谐振峰,阻性负载会增加系统的阻尼比,而在谐波源负载时对滤波系统的模型进... 基于频域分析的方法,本文研究了并联有源滤波器中LCL滤波系统的特性,着重讨论了不同负载条件对滤波系统的影响。其中感性负载与空载情况类似,容性负载会引入新的谐振峰,阻性负载会增加系统的阻尼比,而在谐波源负载时对滤波系统的模型进行了改进,滤波器输出电流的幅值和相位都将发生改变。基于以上分析,本文提出一种系统的LCL滤波器设计方法,包含总连接电抗值、阻尼比、开关噪声衰减度、谐振频率四组约束条件。根据滤波器的设计目标,合理确定系统的阻尼比,再通过反推校正的方法优化滤波器的性能。仿真和实验证明了本文所提出的LCL滤波系统分析及设计方法的正确性及适用性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 LCL滤波器 阻尼比 谐振
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并联有源滤波器在谐波检测中的相位控制 被引量:9
3
作者 肖飞 马伟明 +1 位作者 李玉梅 张波涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期36-40,共5页
基于瞬时无功功率理论 ,对非对称三相三线制并联有源滤波器的谐波检测原理进行了分析 ,对其检测相位偏移问题以及由其带来的不利影响进行了数学分析 ;并在控制上提出了解决这些问题的一种新的锁相方法 。
关键词 电网 谐波检测 并联有源滤波器 相位控制 无功功率补偿
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并联有源滤波器两步预测控制方法研究 被引量:6
4
作者 李哲 吴正国 +1 位作者 夏立 周卫平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期22-27,共6页
针对并联有源滤波器(APF)一步预测控制方法存在的补偿误差较大等问题,在详细分析数字控制方式下APF电流跟踪特性的基础上,提出了一种两步预测控制方法,该方法通过对参考电流在当前采样时刻准确预测出下两个采样时刻的数据来建立APF的参... 针对并联有源滤波器(APF)一步预测控制方法存在的补偿误差较大等问题,在详细分析数字控制方式下APF电流跟踪特性的基础上,提出了一种两步预测控制方法,该方法通过对参考电流在当前采样时刻准确预测出下两个采样时刻的数据来建立APF的参考电流轨迹,以此为基础推导了APF补偿电流对参考电流轨迹跟踪的最优控制律;针对补偿电流变化率较大时刻的跟踪问题,在两步预测控制的基础上结合基于重复控制的反馈校正来减小补偿的稳态误差。理论分析表明,与一步预测控制方法相比,两步预测控制方法能进一步有效减小APF补偿的误差。仿真和实验结果验证了所提出控制方法的有效性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 两步预测 预测控制 重复控制 数字控制
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并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制 被引量:34
5
作者 粟时平 李圣怡 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期14-17,共4页
简要介绍了并联有源滤波器的原理及其普通滞环电流控制的特点 ,针对普通滞环电流控制方法的不足 ,提出并详细分析了一种最优电压滞环电流控制新方法。该方法的显著特点是通过识别参考电压矢量和电流误差矢量的区域控制滤波器的输出 ,避... 简要介绍了并联有源滤波器的原理及其普通滞环电流控制的特点 ,针对普通滞环电流控制方法的不足 ,提出并详细分析了一种最优电压滞环电流控制新方法。该方法的显著特点是通过识别参考电压矢量和电流误差矢量的区域控制滤波器的输出 ,避免了复杂计算和逆变器不必要的开关 ,并且快速、准确 。 展开更多
关键词 滞环电流控制 并联有源滤波器 最优电压 电力系统 无功功率补偿
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基于复合控制的并联有源滤波器的仿真研究 被引量:8
6
作者 吕敬 高宁 蔡旭 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期81-85,共5页
并联有源滤波器是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段。针对PI控制器在并联有源滤波器中的局限性,将重复控制和PI控制器并联用于并联有源滤波器输出电流波形的控制。笔者在给出并联有源滤波器主电路结构的基础上,介绍了一种... 并联有源滤波器是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段。针对PI控制器在并联有源滤波器中的局限性,将重复控制和PI控制器并联用于并联有源滤波器输出电流波形的控制。笔者在给出并联有源滤波器主电路结构的基础上,介绍了一种基于瞬时无功功率法的谐波检测方法及基于重复控制和PI控制的复合控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink对所提控制策略进行了仿真验证。仿真结果证明了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 重复控制 PI控制器 电流谐波补偿
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基于多采样率定时比较技术的并联有源滤波器 被引量:3
7
作者 侯睿 郭伟峰 +1 位作者 武健 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期123-128,共6页
针对并联有源滤波器传统的定时比较控制法开关频率低、电流纹波大的问题,提出一种多速率采样定时比较控制方法,该方法对有源滤波器输出电流采用较负载电流更高的采样频率,在每个计算无功和谐波给定值的框架周期内对有源滤波器实现多次... 针对并联有源滤波器传统的定时比较控制法开关频率低、电流纹波大的问题,提出一种多速率采样定时比较控制方法,该方法对有源滤波器输出电流采用较负载电流更高的采样频率,在每个计算无功和谐波给定值的框架周期内对有源滤波器实现多次有效的控制,提高系统的控制性能。给出了该控制策略的理论依据和实现方法,分析比较了新方法与传统方法之间的特性差异。通过对双采样率系统的仿真和实验验证了本文所提方法的有效性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 定时比较 电流纹波 多速率采样
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并联有源滤波器检测和控制方法的研究与仿真 被引量:12
8
作者 黄青 唐忠 《电测与仪表》 北大核心 2012年第10期14-19,72,共7页
并联有源滤波器是一种有效补偿电网中的谐波及无功电流的新型电力电子装置,而有源滤波器中的电流检测和控制直接影响补偿性能。传统低通滤波器在滤波效果方面很难兼顾动态快速性和精确性,本文在基于瞬时无功理论谐波电流检测的基础上,... 并联有源滤波器是一种有效补偿电网中的谐波及无功电流的新型电力电子装置,而有源滤波器中的电流检测和控制直接影响补偿性能。传统低通滤波器在滤波效果方面很难兼顾动态快速性和精确性,本文在基于瞬时无功理论谐波电流检测的基础上,提出电流平均值理论滤波,提高了检测精度和动态响应速度。为比较滞环控制和三角载波控制方法的滤波效果,通过仿真分析了环宽和载波频率对精度的影响,选择环宽和载波频率时要综合考虑器件的开关频率和系统精度。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 平均值滤波 滞环控制 三角载波控制
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自消除中点电位波动的NPC三电平并联有源滤波器 被引量:3
9
作者 钱鹏 刘国海 +2 位作者 陈兆岭 钱鞠 沈跃 《电测与仪表》 北大核心 2014年第7期65-69,共5页
并联有源电力滤波器是电网中谐波治理的一个重要组成部分。二极管箝位式(NPC)三电平并联有源电力滤波器适用于大功率,高电压场合的电流谐波补偿。为了解决传统的NPC三电平并联有源电力滤波器结构中,中点电位波动的问题,提出了一种自消... 并联有源电力滤波器是电网中谐波治理的一个重要组成部分。二极管箝位式(NPC)三电平并联有源电力滤波器适用于大功率,高电压场合的电流谐波补偿。为了解决传统的NPC三电平并联有源电力滤波器结构中,中点电位波动的问题,提出了一种自消除中点电位波动的NPC三电平并联有源滤波器结构,即在直流侧中点和三相桥臂中点之间串入一个可控电压源,通过控制可控电压源的输出电压的大小,对中点电位的波动进行实时的补偿。仿真的结果证实了提出的新型的并联有源滤波器结构能够有效的消除中点电位波动,且系统的动态性能良好,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 三电平 中点电位
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基于相量叠加的PI控制在并联有源滤波器中的应用 被引量:2
10
作者 崔福鑫 刘会金 +1 位作者 李琼林 王碧芳 《继电器》 CSCD 北大核心 2005年第7期26-30,共5页
首先分析了并联有源滤波器误差信号的特点,并指出了传统PI控制应用于并联有源滤波器的不足是积分环节的作用具有周期性。针对误差信号的特点,在相量叠加的基础上提出了采用误差信号按周期叠加的改进PI控制方法,以消除积分环节的周期性... 首先分析了并联有源滤波器误差信号的特点,并指出了传统PI控制应用于并联有源滤波器的不足是积分环节的作用具有周期性。针对误差信号的特点,在相量叠加的基础上提出了采用误差信号按周期叠加的改进PI控制方法,以消除积分环节的周期性。该方法应用于并联有源滤波器的控制中可有效地消除控制系统的稳态误差,提高系统的稳态和动态性能。仿真和实验结果证明了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 相量叠加 PI控制
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含死区的单相并联有源滤波器建模及控制策略研究 被引量:1
11
作者 戎袁杰 郑雪生 +1 位作者 徐长波 李春文 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第15期4739-4742,4747,共5页
为减少由于死区时间所产生的附加谐波含量,建立了包含死区的单相并联有源滤波器(APF)混杂动态模型。根据脉宽调制原理(PWM)与精确离散化方法,将混杂动态模型转换为等效离散时间系统(EDTS)模型,并将EDTS模型在平衡流形邻域近似线性化,得... 为减少由于死区时间所产生的附加谐波含量,建立了包含死区的单相并联有源滤波器(APF)混杂动态模型。根据脉宽调制原理(PWM)与精确离散化方法,将混杂动态模型转换为等效离散时间系统(EDTS)模型,并将EDTS模型在平衡流形邻域近似线性化,得到以脉宽偏差为输入函数的线性等效离散系统(LEDTS)模型。依据LEDTS模型,以PWM信号的脉宽作为控制量,设计了满足一定性能指标的切换线性二次最优控制器。仿真实验验证了所提建模和控制策略的有效性与可行性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 线性二次最优控制器 死区时间 混杂动态
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基于a-b-c坐标下三相并联有源滤波器的补偿新策略分析 被引量:1
12
作者 王磊 张志文 高红专 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第2期58-61,共4页
并联有源滤波器在消除谐波电流和无功补偿(包括线性负载和非线性负载的无功补偿)方面发挥着重要的作用。目前,电力有源滤波器(APF)多采用基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法。这些方法大多要进行坐标之间的转换,并且在三相... 并联有源滤波器在消除谐波电流和无功补偿(包括线性负载和非线性负载的无功补偿)方面发挥着重要的作用。目前,电力有源滤波器(APF)多采用基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法。这些方法大多要进行坐标之间的转换,并且在三相电路、电源都不对称的情况下很难做到对基波无功和高次谐波电流的准确检测。提出一种不需要在进行坐标转换,直接在坐标系下进行无功和谐波检测的方法。研究和仿真表明这种方法在电压源不对称、畸变和负载不平衡的情况下仍能有效工作,并且有效简化了并联有源滤波器(APF)的控制电路。 展开更多
关键词 并联有源滤波器(APF) 谐波电流 瞬时无功功率理论 坐标转换
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矢量谐振控制器在并联有源滤波器中的应用 被引量:3
13
作者 黄鹃敏 张有兵 +1 位作者 谢路耀 盛知汇 《机电工程》 CAS 2016年第9期1130-1134,共5页
针对并联有源滤波器(SAPF)补偿电流的控制问题,分析了比例积分(PI)控制器和矢量谐振(VR)控制器对SAPF补偿电流控制的优势和不足之处,提出了这两种控制器并联的电流控制策略,具体将PI控制器、VR控制器分别用于在同步旋转坐标系下无静差... 针对并联有源滤波器(SAPF)补偿电流的控制问题,分析了比例积分(PI)控制器和矢量谐振(VR)控制器对SAPF补偿电流控制的优势和不足之处,提出了这两种控制器并联的电流控制策略,具体将PI控制器、VR控制器分别用于在同步旋转坐标系下无静差地调节基波电流分量和相应频率次的谐波电流分量,介绍了SAPF的数学模型及其特点,并基于零极点对消的方法,详细分析了PI控制器和VR控制器的电流闭环频率特性,论证了并联电流控制方法的可行性,并在Matlab/Simulink模块中搭建的SAPF仿真系统和SAPF实验样机中进行了应用验证。仿真和实验结果都表明,采用该方法的SAPF对主要次的谐波电流有良好的补偿效果。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 矢量谐振控制 PI控制 无静差控制
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三相并联有源滤波器的新型复合控制方法 被引量:1
14
作者 徐杰 乔鸣忠 夏益辉 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第11期86-89,共4页
PI控制方法具有理论简单、易于实现和动态响应快的优点,广泛应用于控制系统中。单独的PI控制方法应用于谐波补偿虽具有很好的动态响应,但其稳态精度不高。为提高谐波补偿的稳态精度,探讨一种基于PI控制与重复控制串联的复合控制方法,并... PI控制方法具有理论简单、易于实现和动态响应快的优点,广泛应用于控制系统中。单独的PI控制方法应用于谐波补偿虽具有很好的动态响应,但其稳态精度不高。为提高谐波补偿的稳态精度,探讨一种基于PI控制与重复控制串联的复合控制方法,并对其谐波补偿性能进行仿真研究。结果表明,串联复合控制具有较好的谐波补偿稳态精度,证明该方法的正确性与可行性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 PI控制 重复控制 复合控制
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并联有源滤波器广义积分控制设计新方法 被引量:18
15
作者 唐诗颖 彭力 +1 位作者 康勇 刘虔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期40-45,共6页
广义积分控制能够无静差的跟踪正余弦指令信号,因此广泛应用于并联有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)电流控制中。只要系统稳定,指定次谐波补偿精度都能得到很好的保障。然而如何设计控制器参数提高控制系统动态响应性能,却... 广义积分控制能够无静差的跟踪正余弦指令信号,因此广泛应用于并联有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)电流控制中。只要系统稳定,指定次谐波补偿精度都能得到很好的保障。然而如何设计控制器参数提高控制系统动态响应性能,却一直没有得到很好的解决。提出一种广义积分控制器参数设计方法,此方法通过配置闭环系统主导极点实部,保证系统较快的动态响应速度。分析和实验结果均证明该设计方法的有效性。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 广义积分控制 电流控制 极点配置 谐波补偿
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并联有源滤波器PWM控制策略比较与实验分析 被引量:9
16
作者 吴峰 郑建勇 +1 位作者 梅军 王立峰 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期53-58,共6页
为了提高并联有源电力滤波器的控制性能,对其几种工程常用的PWM控制策略进行深入分析,对电流滞环控制、三角载波控制和基于空间矢量的电流滞环控制策略进行了仿真研究。通过电流误差信号绘制的极坐标图说明控制算法精度的差别,通过开关... 为了提高并联有源电力滤波器的控制性能,对其几种工程常用的PWM控制策略进行深入分析,对电流滞环控制、三角载波控制和基于空间矢量的电流滞环控制策略进行了仿真研究。通过电流误差信号绘制的极坐标图说明控制算法精度的差别,通过开关信号的频谱分析阐明了针对开关频率附近高次谐波的滤波器的设计思想。搭建并联有源电力滤波器实验平台,采用ip-iq谐波电流检测算法和三角载波PWM控制策略进行系统设计,仿真和实验结果证明了系统设计的合理性和算法的正确性。 展开更多
关键词 PWM控制策略 并联有源电力滤波器 谐波治理 电能质量
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一种三相并联有源滤波器的仿真研究 被引量:13
17
作者 俞万能 褚建新 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期4624-4626,4638,共4页
针对广泛使用的非线性负载产生谐波和导致功率因数较低的问题,在建立三相并联型有源电力滤波器数学模型的基础上,把滑模变结构控制和模糊控制趋近律相结合,设计了一种基于模糊滑模变结构控制策略、用于抑制电网谐波、提高负载功率因数... 针对广泛使用的非线性负载产生谐波和导致功率因数较低的问题,在建立三相并联型有源电力滤波器数学模型的基础上,把滑模变结构控制和模糊控制趋近律相结合,设计了一种基于模糊滑模变结构控制策略、用于抑制电网谐波、提高负载功率因数的三相并联型有源电力滤波器。模糊滑模变结构控制方案不仅消除了滑模变结构控制固有的高频颤动现象,对模型不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性,而且改善了系统到达段的品质,同时跟踪误差可收敛到零的一个邻域内。通过仿真对该控制模型进行了验证,结果表明,方案切实可行,系统具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 数学模型 模糊滑模变结构控制 并联有源电力滤波器 仿真
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非理想电源下并联有源滤波器的空间矢量控制 被引量:1
18
作者 马草原 王崇林 李钢 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期138-142,共5页
由于非理想电源三相电压畸变且不对称,含有大量负序分量,使传统谐波电流检测法ip-iq法产生误差,因此需要提取出a相电压的正序分量。改进的瞬时对称分量法利用三相电压的瞬时值构造一个无延迟的旋转相量,以复数的形式直接计算a相电压的... 由于非理想电源三相电压畸变且不对称,含有大量负序分量,使传统谐波电流检测法ip-iq法产生误差,因此需要提取出a相电压的正序分量。改进的瞬时对称分量法利用三相电压的瞬时值构造一个无延迟的旋转相量,以复数的形式直接计算a相电压的正序值,与ip-iq法结合能准确得到指令电流,再结合经典的空间矢量控制实现了补偿电流的跟踪。MATLAB仿真结果表明,改进的瞬时对称分量法准确检测出了a相电压正序分量,SVPWM控制效果良好。 展开更多
关键词 非理想电源电压 瞬时对称分量法 移相算子 并联有源电力滤波器 空间矢量控制
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并联有源滤波器的迭代学习控制方法及其设计(英文)
19
作者 罗中良 易明珠 +1 位作者 唐华 李先祥 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期41-44,共4页
在系统存在非线性负载下,谐波电流呈现激烈波动并存在许多不连续点,对有源滤波器设计高性能的电流跟踪控制器是非常重要的。基于传统设计的控制器,在不连续点处性能有限,同时要求控制器增益高,但高增益控制器易引起系统的高频振荡甚至... 在系统存在非线性负载下,谐波电流呈现激烈波动并存在许多不连续点,对有源滤波器设计高性能的电流跟踪控制器是非常重要的。基于传统设计的控制器,在不连续点处性能有限,同时要求控制器增益高,但高增益控制器易引起系统的高频振荡甚至不稳定。由于在非线性负载下所需补偿的谐波电流为周期性,利用迭代学习控制的学习特性,设计三相并联有源滤波器,可以有效的避免控制器的高增益现象,同时提高电流追踪性能,大大减小了谐波总畸变率,功率因素也得以提高。实验制作的以DSP为控制CPU实现迭代学习控制器的系统中,运行结果表明本文方法效果良好。 展开更多
关键词 并联有源滤波器 谐波电流 迭代学习控制 非线性负载
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分数阶PID控制并联有源滤波器的研究
20
作者 林勇 《电测与仪表》 北大核心 2014年第16期124-128,共5页
电网中的谐波含量日益增多,严重影响电能质量。并联有源电力滤波器可以很好地跟踪补偿谐波。研究采用分数阶微积分控制策略,可以使得控制更加灵活和精确,并通过MATLAB仿真验证了这种控制策略可以达到很好的控制效果。
关键词 并联有源电力滤波器 分数阶微积分 仿真验证
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