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
为提高有源电力滤波器APF(active power filter)的暂态及稳态性能指标,减少稳态开关损耗,提出了APF事件触发型切换控制。通过建立APF系统的动态模型,结合Lyapunov函数获取满足系统稳定性的约束条件。根据该约束条件,分析系统到达稳态的...为提高有源电力滤波器APF(active power filter)的暂态及稳态性能指标,减少稳态开关损耗,提出了APF事件触发型切换控制。通过建立APF系统的动态模型,结合Lyapunov函数获取满足系统稳定性的约束条件。根据该约束条件,分析系统到达稳态的参数设计范围,获得正常运行模式下的开关矢量选择方式。基于此,制定了控制器的切换原则,使得APF系统能够快速跟踪目标电流,到达稳态后可以在确保控制精度的基础上减少开关管的动作次数。最后,通过仿真和实验证明了所设计方法的正确性和优越性。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
提出一种具有功率因数校正、补偿负载不平衡和滤除电网谐波电流的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)和有源电力滤波器(active power filter,APF)联合运行系统电路结构。其中,SVC由晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reac...提出一种具有功率因数校正、补偿负载不平衡和滤除电网谐波电流的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)和有源电力滤波器(active power filter,APF)联合运行系统电路结构。其中,SVC由晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)及固定电容器(fastness capacitor,FC)组成,主要用来快速补偿无功,并通过对其三相不对称控制来消除电网三相不对称和负序电流;APF部分主要用来消除电网及SVC引起的谐波电流,同时抑制固定电容器与电网等效阻抗间可能的串并联谐振。在分析SVC和APF联合运行系统基本工作原理的基础上,对联合运行时的控制方法进行研究。仿真和实验结果证明了该联合运行系统的可行性。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。
文摘为提高有源电力滤波器APF(active power filter)的暂态及稳态性能指标,减少稳态开关损耗,提出了APF事件触发型切换控制。通过建立APF系统的动态模型,结合Lyapunov函数获取满足系统稳定性的约束条件。根据该约束条件,分析系统到达稳态的参数设计范围,获得正常运行模式下的开关矢量选择方式。基于此,制定了控制器的切换原则,使得APF系统能够快速跟踪目标电流,到达稳态后可以在确保控制精度的基础上减少开关管的动作次数。最后,通过仿真和实验证明了所设计方法的正确性和优越性。
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。
文摘提出一种具有功率因数校正、补偿负载不平衡和滤除电网谐波电流的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)和有源电力滤波器(active power filter,APF)联合运行系统电路结构。其中,SVC由晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)及固定电容器(fastness capacitor,FC)组成,主要用来快速补偿无功,并通过对其三相不对称控制来消除电网三相不对称和负序电流;APF部分主要用来消除电网及SVC引起的谐波电流,同时抑制固定电容器与电网等效阻抗间可能的串并联谐振。在分析SVC和APF联合运行系统基本工作原理的基础上,对联合运行时的控制方法进行研究。仿真和实验结果证明了该联合运行系统的可行性。
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。
