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
随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中...随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中谐波谐振现象,基于将环形配电网等效为射线型配电网的基本思想,提出一种在环形配电网中点安装等效无限长有源电力滤波器(infinite active power filter,I-APF)的谐波抑制方案。相比于在环形配电网中点安装阻性有源电力滤波器(resistive active power filter,R-APF)的传统方案,该方案不仅能够获得更好的谐波抑制效果;同时,该方案对于安装位置的改变、电容的改变和非线性负载的改变,均具有更好的适应性和谐波抑制效果。仿真分析和实验结果均验证了该方案的正确性和有效性。展开更多
有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣与所采用的拓扑结构、谐波电流检测技术和电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术,拓宽其应...有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣与所采用的拓扑结构、谐波电流检测技术和电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术,拓宽其应用范围,综述了国内外APF研究现状,分类整理了APF拓扑结构。归纳总结了APF的谐波检测方法和电流跟踪控制技术,综合对比了各种方法的优缺点,并从多个角度阐述了当前所存在的问题。最后展望了APF相关技术的研究方向。展开更多
直流侧电压的控制是并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的关键技术之一。直流侧电压的大小将影响到APF的功率损耗和补偿性能。而在复杂的工业应用场合,各种负载的波动将会造成APF公共耦合点的电网电压的波动,进而影响到APF...直流侧电压的控制是并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的关键技术之一。直流侧电压的大小将影响到APF的功率损耗和补偿性能。而在复杂的工业应用场合,各种负载的波动将会造成APF公共耦合点的电网电压的波动,进而影响到APF的补偿性能。以三相三线并联型有源电力滤波器为例,分析APF的功率损耗和直流侧电压之间的关系以及补偿性能和直流侧电压、电网电压之间的关系,并提出一种采用下垂调节器来控制直流侧电压指令值的控制策略。当电网电压升高时,提高直流侧电压,从而提高APF的补偿性能;当电网电压降低时,降低直流侧电压,在保证APF的补偿性能的基础上降低功率损耗。仿真和实验结果验证了理论分析,采用下垂调节器能够实现APF功率损耗和补偿性能的综合优化。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。
文摘随着高科技园区等用户对供电可靠性要求的提高,环形配电网成为一种发展趋势。与射线型配电网相似,由功率因数校正电容和系统自身电感导致的谐波谐振现象,使得环形配电网中的谐波污染问题成为人们关注的焦点之一。该文针对环形配电网中谐波谐振现象,基于将环形配电网等效为射线型配电网的基本思想,提出一种在环形配电网中点安装等效无限长有源电力滤波器(infinite active power filter,I-APF)的谐波抑制方案。相比于在环形配电网中点安装阻性有源电力滤波器(resistive active power filter,R-APF)的传统方案,该方案不仅能够获得更好的谐波抑制效果;同时,该方案对于安装位置的改变、电容的改变和非线性负载的改变,均具有更好的适应性和谐波抑制效果。仿真分析和实验结果均验证了该方案的正确性和有效性。
文摘有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣与所采用的拓扑结构、谐波电流检测技术和电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术,拓宽其应用范围,综述了国内外APF研究现状,分类整理了APF拓扑结构。归纳总结了APF的谐波检测方法和电流跟踪控制技术,综合对比了各种方法的优缺点,并从多个角度阐述了当前所存在的问题。最后展望了APF相关技术的研究方向。
文摘直流侧电压的控制是并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的关键技术之一。直流侧电压的大小将影响到APF的功率损耗和补偿性能。而在复杂的工业应用场合,各种负载的波动将会造成APF公共耦合点的电网电压的波动,进而影响到APF的补偿性能。以三相三线并联型有源电力滤波器为例,分析APF的功率损耗和直流侧电压之间的关系以及补偿性能和直流侧电压、电网电压之间的关系,并提出一种采用下垂调节器来控制直流侧电压指令值的控制策略。当电网电压升高时,提高直流侧电压,从而提高APF的补偿性能;当电网电压降低时,降低直流侧电压,在保证APF的补偿性能的基础上降低功率损耗。仿真和实验结果验证了理论分析,采用下垂调节器能够实现APF功率损耗和补偿性能的综合优化。
