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强磁场装置有源直流滤波器设计 被引量:5
1
作者 王伟利 刘小宁 王磊 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期96-98,共3页
对强磁场装置电源所需的有源直流滤波器ADF(Active DC Filter)进行了设计,利用脉宽调制(PWM)及并联有源滤波技术提出了新的滤波方案。给出了系统结构并对工作原理进行了说明,论述了该系统的设计方法。根据其实际负载特性,通过检测负载... 对强磁场装置电源所需的有源直流滤波器ADF(Active DC Filter)进行了设计,利用脉宽调制(PWM)及并联有源滤波技术提出了新的滤波方案。给出了系统结构并对工作原理进行了说明,论述了该系统的设计方法。根据其实际负载特性,通过检测负载端电压,利用电流的PWM控制技术产生所需电流,通过对负载侧的滤波电容进行充、放电调整负载端电压,从而实现负载电流的低纹波。基于传递函数建立了该系统的数学模型,并对控制系统进行了详细的分析,分析表明该系统具有良好的快速跟踪性能及对谐波很好的抑制效果。最后,给出了仿真结果,验证了该有源滤波器的良好性能,尤其对低次谐波的抑制更为明显。 展开更多
关键词 有源直流滤波器 PWM 数学模型 仿真
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近似逆系统方法应用于HVDC的有源直流滤波器 被引量:4
2
作者 赵东元 陈建业 +1 位作者 王赞基 王毅 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期30-33,50,共5页
谐波治理是高压直流(HVDC)输电的关键技术之一。文中分析了应用在HVDC直流侧的有源直流滤波器的工作原理,从跟踪控制的角度出发,选取谐波源电流作为检测对象,把补偿电流作为反馈信号,构建了基于近似逆系统控制的复合控制;在控制器实现中... 谐波治理是高压直流(HVDC)输电的关键技术之一。文中分析了应用在HVDC直流侧的有源直流滤波器的工作原理,从跟踪控制的角度出发,选取谐波源电流作为检测对象,把补偿电流作为反馈信号,构建了基于近似逆系统控制的复合控制;在控制器实现中,提出了以滤波器组构建近似逆系统的方法。PSCAD仿真和样机实验结果验证,因避开了弱信号提取问题,加之近似逆系统控制的快速稳定性,有源直流滤波器系统稳定、滤波效果优良,为下一步工业实施奠定了基础。 展开更多
关键词 高压直流 有源直流滤波器 逆系统 复合控制
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HVDC系统DC侧有源直流滤波器的自适应控制 被引量:5
3
作者 唐卓尧 任震 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第8期45-48,共4页
在高压直流(HVDC)系统直流侧实现性能优良的有源直流滤波器(ADF)抑制谐波的关键问题之一是ADF的控制器设计。但是,对于超长距离架空线路的HVDC系统,ADF的控制器难以按常规方法设计。针对这一问题,提出了ADF的自校正前馈控制算法... 在高压直流(HVDC)系统直流侧实现性能优良的有源直流滤波器(ADF)抑制谐波的关键问题之一是ADF的控制器设计。但是,对于超长距离架空线路的HVDC系统,ADF的控制器难以按常规方法设计。针对这一问题,提出了ADF的自校正前馈控制算法及其控制策略,该控制策略不仅能克服ADF对象模型的不确定性及气候变化对ADF控制性能的影响,而且能根据HVDC系统不同的运行方式自动调整控制模型及决策器参数。给出了以葛─南(GZB─NQ)HVDC线路为对象的ADF补偿效果仿真研究,证实所提的ADF控制策略是可行的。 展开更多
关键词 HVDC系统 有源直流滤波器 自适应控制 直流输电
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基于干扰对消原理设计应用于高压直流系统的有源直流滤波器 被引量:2
4
作者 赵东元 陈建业 +1 位作者 王赞基 刘兵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期87-91,共5页
有源直流滤波器是高压直流输电系统谐波抑制的主要装置之一。针对现有控制方案的缺点,提出一种基于干扰对消原理的控制策略。新的控制策略中,选取传输线电流作为反馈信号,把整流站谐波电流视为系统干扰源,由多个滤波器构建补偿控制器去... 有源直流滤波器是高压直流输电系统谐波抑制的主要装置之一。针对现有控制方案的缺点,提出一种基于干扰对消原理的控制策略。新的控制策略中,选取传输线电流作为反馈信号,把整流站谐波电流视为系统干扰源,由多个滤波器构建补偿控制器去消除系统干扰。在不改变系统特征方程的条件下,可以有效地改善系统稳态误差,并进一步简化主控制器的设计,从而提高系统的响应速度,增加系统稳定裕量。仿真和实验的结果验证了该控制方案的优越性。 展开更多
关键词 高压直流 有源直流滤波器 干扰 数字信号处理器
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基于CMAC和PID的HVDC系统直流有源滤波器的复合控制研究
5
作者 李战鹰 任震 《继电器》 CSCD 北大核心 2005年第16期46-49,共4页
高压直流系统直流侧有源滤波器的控制器设计直接影响其谐波抑制效果而常规的有源滤波器的控制器难以实现复杂动态环境下的非线性实时控制。因此,提出了一种新的控制策略——小脑模型神经网络(Cerebella Model Articulation Controller,C... 高压直流系统直流侧有源滤波器的控制器设计直接影响其谐波抑制效果而常规的有源滤波器的控制器难以实现复杂动态环境下的非线性实时控制。因此,提出了一种新的控制策略——小脑模型神经网络(Cerebella Model Articulation Controller,CMAC)和PID的复合控制策略。该控制策略能够实现时被控对象的逆动态模型,同时保证系统能有效地抑制扰动,具有足够的稳定性。Simulink仿真结果证实了文章所提出的控制策略是可行的。 展开更多
关键词 高压直流 有源直流滤波器 复合控制
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高功率密度单相变换器的直流有源滤波器研究 被引量:33
6
作者 李红波 张凯 赵晖 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期40-47,16,共8页
单相变换器系统会产生二次脉动功率,使直流母线电压出现二次脉动,危害整个系统。一般采用在直流侧并联大电容或LC谐振电路的方法来抑制直流母线电压的二次脉动,但增加了系统的体积和重量,功率密度较低。为提高系统的功率密度,采用了一... 单相变换器系统会产生二次脉动功率,使直流母线电压出现二次脉动,危害整个系统。一般采用在直流侧并联大电容或LC谐振电路的方法来抑制直流母线电压的二次脉动,但增加了系统的体积和重量,功率密度较低。为提高系统的功率密度,采用了一种能量双向流动的Buck有源滤波器来抑制直流母线电压的二次脉动。推导滤波器完全补偿脉动功率时电容电压和电流方程,并在此基础上针对高压大功率场合提出双闭环无差拍加重复的控制策略。无差拍控制可提高系统阻尼,重复控制可增加稳态精度。从脉动能量存储、控制带宽两方面讨论APF的参数设计。仿真和实验证明了所提方案能显著减小直流侧滤波电容,提高系统功率密度。 展开更多
关键词 直流有源滤波器 功率密度 电压脉动 电容能量存储 高压大功率
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单周控制直流侧单相有源电力滤波器 被引量:30
7
作者 谢品芳 杜雄 周雒维 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期51-55,共5页
提出了一种基于单周控制理论的直流侧有源电力滤波器 (DC侧APF)。该DC侧APF并联在整流桥的直流侧。文中提出的采用单周控制理论实现的DC侧APF不需要检测负载电流、不需要计算负载电流的谐波和无功分量、不需要乘法器 ,只需要检测整流桥... 提出了一种基于单周控制理论的直流侧有源电力滤波器 (DC侧APF)。该DC侧APF并联在整流桥的直流侧。文中提出的采用单周控制理论实现的DC侧APF不需要检测负载电流、不需要计算负载电流的谐波和无功分量、不需要乘法器 ,只需要检测整流桥直流侧的输出电流和APF的储能电容电压。具有主电路结构新颖、控制电路简单 ,补偿效果好等优点。 展开更多
关键词 直流有源电力滤波器 单周控制 电网 电力系统 无功功率补偿
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三相整流桥直流侧并联型有源电力滤波器 被引量:13
8
作者 杜雄 周雒维 侯世英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第15期98-102,共5页
针对不可控三相二极管整流桥,提出了一种三相直流侧并联型有源电力滤波器拓扑结构及其控制策略,该滤波器由工作在工频的3个低频开关和两个串联的双向Boost电路构成。控制策略采用无需进行谐波电流检测和计算的单周控制方法,可抑制整流... 针对不可控三相二极管整流桥,提出了一种三相直流侧并联型有源电力滤波器拓扑结构及其控制策略,该滤波器由工作在工频的3个低频开关和两个串联的双向Boost电路构成。控制策略采用无需进行谐波电流检测和计算的单周控制方法,可抑制整流桥前端注入电网的谐波电流,使整个整流桥装置从电网吸收的电流接近正弦波,功率因数近似为1。与传统的交流侧有源电力滤波器相比,可以减少高频有源开关的数量,降低成本;与功率因数校正器相比,仅处理负载电流中的谐波分量,可减小谐波治理装置的额定容量。仿真和实验结果证明了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 电力电子 三相 整流器 直流有源电力滤波器
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基于能量回馈和注入补偿的直流有源滤波器设计 被引量:5
9
作者 王磊 曹现峰 +1 位作者 刘小宁 龙佼佼 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2756-2761,共6页
为了提高一个稳态强磁场实验装置(SHMFF)电源系统中直流有源滤波器的滤波效果,将其纹波电流降低至万分之一,借鉴其他稳态强磁场实验装置中串联调整有源滤波器的优点,提出了一种新型的基于能量回馈和注入补偿的并联型线性调整有源滤波方... 为了提高一个稳态强磁场实验装置(SHMFF)电源系统中直流有源滤波器的滤波效果,将其纹波电流降低至万分之一,借鉴其他稳态强磁场实验装置中串联调整有源滤波器的优点,提出了一种新型的基于能量回馈和注入补偿的并联型线性调整有源滤波方案。对组成该有源滤波器的电源模块、功率器件模块及其控制系统进行详细分析可知,该有源滤波装置的容量显著降低,且大大提高了装置的效率。实验结果表明,该滤波器能够将纹波电流限制在允许的范围内,具有低功耗、高效率的优点。 展开更多
关键词 大功率 低纹波 稳定电源 线性调整 直流有源滤波器 双向DC—DC变换器
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平均电流控制三相直流侧并联型有源电力滤波器 被引量:7
10
作者 杜雄 卢昊 周雒维 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第33期47-53,共7页
为实现三相直流侧有源电力滤波器的数字控制,提出将平均电流控制应用于三相直流侧并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的控制。为设计电流补偿器,提出定量分析电流环带宽和交流侧输入电流补偿性能关系的方法。该方法分析结... 为实现三相直流侧有源电力滤波器的数字控制,提出将平均电流控制应用于三相直流侧并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的控制。为设计电流补偿器,提出定量分析电流环带宽和交流侧输入电流补偿性能关系的方法。该方法分析结果表明在输入频率为50Hz的情况下,且三相直流侧APF的电流环带宽超过1kHz时,可在输入端实现较好的谐波电流补偿性能。通过利用建立的电压环和电流环数学模型,设计完成的实验样机测试结果表明,在电流环带宽为1和2kHz下的补偿效果相当,证明了平均电流控制在三相直流侧APF中应用的有效性,同时也证明了定量分析电流环带宽和补偿性能关系方法的正确性。 展开更多
关键词 直流有源电力滤波器 平均电流控制 电流环 带宽
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单周控制的直流侧有源电力滤波器及其补偿特性研究 被引量:5
11
作者 侯世英 郑含博 +1 位作者 稽丽明 索利娟 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期29-32,共4页
针对整流桥谐波源负载,笔者通过对其电压型谐波源和电流型谐波源的谐波特性分析,指出DC侧并联型APF补偿电压型谐波源的不足,进而研究其对偶拓扑结构——DC侧串联型APF。对两种DC侧APF进行了单周控制理论实现和补偿特性效果比较。结果表... 针对整流桥谐波源负载,笔者通过对其电压型谐波源和电流型谐波源的谐波特性分析,指出DC侧并联型APF补偿电压型谐波源的不足,进而研究其对偶拓扑结构——DC侧串联型APF。对两种DC侧APF进行了单周控制理论实现和补偿特性效果比较。结果表明:DC侧并联型APF适合补偿电流型谐波源,DC侧串联型APF更适合补偿电压型谐波源,从而验证了理论分析与单周控制实现的正确性。 展开更多
关键词 直流有源电力滤波器 谐波特性 电压型谐波源 电流型谐波源 单周控制
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稳定电源用直流有源滤波器的检测纹波电压控制方法 被引量:2
12
作者 肖国春 裴云庆 +1 位作者 姜桂宾 王兆安 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1211-1214,1235,共5页
对一种特殊的高精度、低纹波大功率直流稳定电源的直流有源滤波器的主电路结构和抑制纹波的原理进行了分析 ,提出了检测纹波电压的直流有源滤波器控制方法 .该方法通过检测负载的纹波电压来控制有源滤波器的输出 ,从而降低了负载电流纹... 对一种特殊的高精度、低纹波大功率直流稳定电源的直流有源滤波器的主电路结构和抑制纹波的原理进行了分析 ,提出了检测纹波电压的直流有源滤波器控制方法 .该方法通过检测负载的纹波电压来控制有源滤波器的输出 ,从而降低了负载电流纹波 .这种方法的显著优点是 :在对传感器和电路元件精度要求不高的情况下 ,非常容易实现大功率直流稳定电源的低纹波要求 .对一台实际应用的工业装置的测试表明 ,其电流纹波系数达到了 1× 10 - 5. 展开更多
关键词 直流有源滤波器 稳定电源 电流纹波 检测波纹电压 纹波抑制 控制方法
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HVDC系统中低成本串联混合型直流有源滤波器 被引量:9
13
作者 李辉 吴正国 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2341-2345,共5页
针对已有串联结构有源滤波器(active DC filter,ADF)的不足,分析了HVDC系统中直流ADF基本原理后,提出了一种低成本的结合有、无源滤波方案,保证滤波器有源模块不承受直流电压,不流过直流电流,有效降低ADF装置容量的串联混合型结构;从传... 针对已有串联结构有源滤波器(active DC filter,ADF)的不足,分析了HVDC系统中直流ADF基本原理后,提出了一种低成本的结合有、无源滤波方案,保证滤波器有源模块不承受直流电压,不流过直流电流,有效降低ADF装置容量的串联混合型结构;从传递函数角度建立ADF系统数学模型,将消谐控制方法用于ADF,分析其补偿原理;初步分析ADF设备与无源滤波PF设备的配合使用情况,以进一步减小有源滤波装置容量。仿真和实验结果验证该方案的有效性。 展开更多
关键词 高压直流 无源滤波器 有源滤波器 直流有源滤波器(ADF) 串联混合型 指定消谐法
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稳态强磁场电源直流有源滤波器研究 被引量:4
14
作者 王磊 刘小宁 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期252-256,共5页
对稳态强磁场装置电源所需的直流有源滤波器(DAF)进行了设计,提出了利用PWM及并联有源滤波技术的滤波方案。根据其实际负载特性,通过检测负载端电压,利用PWM控制技术产生DAF所需电流并补偿纹波电流。通过对负载侧的滤波电容进行充、放... 对稳态强磁场装置电源所需的直流有源滤波器(DAF)进行了设计,提出了利用PWM及并联有源滤波技术的滤波方案。根据其实际负载特性,通过检测负载端电压,利用PWM控制技术产生DAF所需电流并补偿纹波电流。通过对负载侧的滤波电容进行充、放电来调整负载端电压,从而实现负载电流的低纹波。分析表明,该系统具有良好的快速跟踪性能及对谐波很好的抑制效果。仿真结果表明该有源滤波器的良好性能,尤其对低次谐波的抑制更为明显。实验室研样机验证了所提出方案的可行性。 展开更多
关键词 直流有源滤波器 PWM 稳定电源 纹波
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稳态强磁场装置电源系统并联直流有源滤波器的实现新方案
15
作者 王磊 刘小宁 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期176-180,共5页
结合串联型有源滤波器和并联型PWM有源滤波器的特点,提出了并联型线性调整有源滤波方案。介绍了该有源滤波器的结构及其工作原理,对其具体的实现方案进行了分析设计。就该直流有源滤波器进行了建模仿真,模拟结果证实了其参数设计是合理... 结合串联型有源滤波器和并联型PWM有源滤波器的特点,提出了并联型线性调整有源滤波方案。介绍了该有源滤波器的结构及其工作原理,对其具体的实现方案进行了分析设计。就该直流有源滤波器进行了建模仿真,模拟结果证实了其参数设计是合理的,基于所提出的方案,研制了一台实验原型。实验结果表明,该滤波器具有良好的滤波效果。 展开更多
关键词 稳定电源 纹波 并联 线性调整 直流有源滤波器
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稳态强磁场电源直流有源滤波技术方案的分析 被引量:5
16
作者 王磊 刘小宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期723-727,共5页
为了满足强磁场装置电源供电极低的电流纹波要求,设计了一种直流有源滤波器。分析比较了目前国际上现有的强磁场装置电源所需的直流有源滤波器,对稳态强磁场电源采用利用并联有源滤波技术的滤波方案并给出了系统结构并对其工作原理进行... 为了满足强磁场装置电源供电极低的电流纹波要求,设计了一种直流有源滤波器。分析比较了目前国际上现有的强磁场装置电源所需的直流有源滤波器,对稳态强磁场电源采用利用并联有源滤波技术的滤波方案并给出了系统结构并对其工作原理进行了说明,论述了该系统的设计方法。根据其实际负载特性,通过检测负载端纹波电压,进而控制有源滤波器产生所需电流;通过对负载侧的滤波电容进行充、放电来调整负载端电压,实现负载电流的低纹波。基于传递函数建立该系统的数学模型并对控制系统进行详细的分析表明,该系统具有良好的快速跟踪性能及对谐波很好的抑制效果。仿真及实验结果验证了该有源滤波器的良好性能,尤其对低次谐波的抑制更为明显,为以后强磁场电源有源滤波装置提供了理论和设计依据。 展开更多
关键词 强磁场 稳定电源 直流有源滤波器(DCActiveFilter DAF) 纹波 仿真 谐波抑制
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二阶滑模超螺旋算法的直流微电网阻抗观测与纹波补偿
17
作者 张思宇 张国澎 +2 位作者 张宏伟 孙新迪 刘永辉 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期156-162,共7页
在直流微电网中,直流母线电压二阶纹波分量会导致直流负载或直流能源受到干扰,严重时危害整个系统的电能质量。为此,在分析双向DC/DC变换器电压/电流双闭环控制的基础上,设计了直流有源电力滤波器的直流电压纹波控制,提出一种扰动跟踪... 在直流微电网中,直流母线电压二阶纹波分量会导致直流负载或直流能源受到干扰,严重时危害整个系统的电能质量。为此,在分析双向DC/DC变换器电压/电流双闭环控制的基础上,设计了直流有源电力滤波器的直流电压纹波控制,提出一种扰动跟踪的电网阻抗快速观测方法,采用二阶滑模控制的超螺旋算法设计了扰动步长的控制率,加快了阻抗系数的观测速度,实现了阻抗系数的快速动态观测,进一步实现了直流有源电力滤波器对所需补偿纹波电流的实时跟踪提取,有效抑制了直流微电网母线电压二阶纹波。最后,搭建了相应的直流微电网测试平台,验证了所提策略的可行性与有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 二阶纹波 扰动跟踪 超螺旋算法 阻抗系数 直流有源电力滤波器 直流电压纹波控制
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HVDC 换流站直流侧 ADF 接线方式的研究 被引量:5
18
作者 唐卓尧 任震 +2 位作者 陆治国 王官洁 代英钧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1997年第11期31-34,38,共5页
以葛上HVDC直流侧滤波系统为例,采用频率分析法,分析了原滤波器结构存在的问题。为合理选择ADF的接线方式,提出了新的滤波器结构模型,并在频域分析的基础上证明了新的HPA结构模型是合理的。该模型不仅克服了原滤波器的缺... 以葛上HVDC直流侧滤波系统为例,采用频率分析法,分析了原滤波器结构存在的问题。为合理选择ADF的接线方式,提出了新的滤波器结构模型,并在频域分析的基础上证明了新的HPA结构模型是合理的。该模型不仅克服了原滤波器的缺陷,而且为葛上HVDC滤波器加装ADF的改造提供了理论指导,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 有源直流滤波器 HVDC系统 直流换流站 AFD接线
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交直流混合微电网中直流母线电压纹波抑制方法 被引量:28
19
作者 郭振 乐全明 +2 位作者 郭力 李霞林 王成山 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2896-2903,共8页
在交直流混合微电网中,若汇入直流母线中的功率瞬时值中含有纹波分量(如三相不平衡交流负荷、交直流微电网互联功率存在不平衡有功功率分量等),均会导致直流母线电压出现纹波分量,严重时会影响系统供电电能质量和可靠性。为此,提出基于... 在交直流混合微电网中,若汇入直流母线中的功率瞬时值中含有纹波分量(如三相不平衡交流负荷、交直流微电网互联功率存在不平衡有功功率分量等),均会导致直流母线电压出现纹波分量,严重时会影响系统供电电能质量和可靠性。为此,提出基于直流有源滤波器(DC active power filter,DC-APF)的直流母线电压纹波抑制方法,主要由直流电压纹波抑制、直流有源滤波器输入端电容电压控制以及电流闭环控制3部分构成。阻抗分析方法表明所采用的控制参数设计方法能保证拟抑制纹波频率处直流有源电力滤波器输出阻抗远小于直流微电网中其余单元的输出阻抗,从而能消除或减小直流纹波电压。此外,基于所提方法,还可实现多直流有源滤波器即插即用与并联运行。最后在Matlab/Simulink中搭建了含直流型分布式电源、交直流双向DC-AC变流器、直流负荷以及两台直流有源电力滤波器的交直流混合微电网仿真模型,建立了相应的实验平台,数字仿真和实验结果均验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 直流混合微电网 直流有源电力滤波器 纹波电压抑制 即插即用
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级联储能变换器直流链纹波电流的抑制策略 被引量:23
20
作者 丁明 陈中 程旭东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期46-54,共9页
储能系统既能作为电源,又可以作为负荷,在微网中起着双向调节的重要作用。随着微网中储能技术的应用,级联多电平变换器作为一种新颖的储能功率调节系统(PCS)开始被广泛研究。级联储能变换器的H桥直流链电流包括直流分量与纹波电流分量,... 储能系统既能作为电源,又可以作为负荷,在微网中起着双向调节的重要作用。随着微网中储能技术的应用,级联多电平变换器作为一种新颖的储能功率调节系统(PCS)开始被广泛研究。级联储能变换器的H桥直流链电流包括直流分量与纹波电流分量,纹波电流分量会对电池储能系统性能产生不利影响。论文首先研究了H桥直流链电流中纹波电流形成的机理,建立了H桥纹波电流电路模型,研究了直流链纹波电流的传输特性与影响因素;在此基础上提出了基于直流有源滤波器(DC-APF)的级联储能变换器电路拓扑,研究了利用直流有源滤波器抑制H桥直流链纹波电流的控制策略,最后通过仿真显示了该方法的有效性。 展开更多
关键词 微网 储能 多电平级联变换器 直流链纹波电流 直流有源滤波器
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