一种电流源型并网逆变器的有源阻尼控制策略

针对微网中电流源型并网逆变器中滤波器自身谐振问题,比较分析了无源阻尼和有源阻尼谐振抑制方法,提出了一种基于输出滤波电容谐波电压检测的有源阻尼控制策略,给出一种虚拟电阻计算方法.基于该控制策略建立了系统仿真模型.仿真结果表明,应用有源阻尼控制方案可很好地抑制滤波器自然谐振频率附近由逆变器输出高次谐波电流及由电网谐波电压在滤波器中产生的谐振.     

Buck变换器输入/输出滤波相关问题研究

论述了中大功率Buck变换中,输入电容滤波的电流纹波计算问题和输出的LC滤波器存在的谐振电压问题。在输入电容方面,通过仿真、计算推导了纹波电流的较为确切的公式,指出其最大纹波电流发生之处;通过结合Buck实验电路的LC滤波器的各项参数,如电感的等效电阻,以及电容的等效串联电阻等,对实验出现的谐振电压问题的进行理论分析,同时进行Matlab仿真,观察其输出响应,并通过加入阻尼的方法进行消除震荡,此法简单效果明显,通过软件仿真和实验进行了验证。     

采煤机牵引逆变器的无源滤波器的研究设计

PWM逆变器输出的电压波形一般含有较多的高次谐波,这对电机的运行产生了很大的干扰,严重时,会使电机运行故障。针对PWM逆变器谐波含量多、谐波次数较高的特点,采用二阶LC低通滤波,对输出的电压进行滤波,降低了输出波形的总的谐波含量值,对纹波有较好的抑制效果。分析了LC滤波器的谐振抑制问题,并给出了LC滤波电路的设计,最后在6 k W的煤机牵引变频器样机上进行了实验研究,对输出波形进行了检测和分析。     

基于双向DCDC电路有源二次滤波研究

二次功率脉动是单相四象限变流器固有的问题,传统方法是在直流母线并联LC二次谐振电路或增大直流侧电容.以避免该脉冲分量对后级负载造成影响,为提高变流器的功率密度,提出了一种利用双向DCDC电路对二次功率进行有源滤波的方法.该方法通过检测四象限变流器输入至直流侧的二次脉动功率,以此为指令采用比例谐振对DCDC电路进行控制以产生相应二次补偿功率,消除了直流母线二次脉动电压,滤波效果明显,并且通过PI控制保证了补偿储能电容电压的稳定.同时,基于电感电流在额定功率下能跟踪指令电流和储能电容最大电压限制的,给出了储能电容及其偏置电压之间的约束条件,并进行了参数设计.最后,利用Matlab/Simulink对控制策略进行了仿真,并搭建了实验平台进行了实验,仿真和实验结果一致,验证了理论的可行性.     

新型的单相Buck电路实现功率因数校正

提出了一种不连续电容电压的单相Buck电路实现功率因数校正方法，在不控整流桥后采用LC滤波，选择合适的输入滤波电容值，电容电压工作在不连续模式下，同时使得输入电容电压峰值跟随整流输入电压的包络，可获得单位功率因数．在输出滤波电感后采用并联谐振滤波，解决了Buck电路中输入电压低于输出电压时输入电流波形的畸变问题，使得输入电流为正弦波，同时消除了Buck功率因数校正电路中普遍存在的输出电压100Hz的交流成分．该变换器电路控制简单，由恒定占空比的脉宽调制(PWM)控制．仿真结果和试验电路验证了所提方法的有效性．该电路功率因数为0．99，电流THD值为4％．     

无电解电容永磁同步电机驱动系统谐振抑制

提出了一种基于网侧输入电流比例反馈的无电解电容驱动系统谐振抑制策略,通过对电感电容谐振产生机理的分析,建立了驱动系统小信号模型.在分析不同反馈控制变量、不同控制律下的谐振抑制效果的基础上,选择电网电流比例作为最优反馈控制方式.直接从电网电流中提取谐振分量,计算阻尼电流,采用电压注入方式实现有源阻尼控制.实验结果表明:所提出的方法能有效抑制电网电流中的电感电容谐振现象,驱动系统网侧输入功率因数高达0.989,输入电流谐波满足EN61000-3-2谐波标准.     

并联电容器组无功补偿的谐振抑制方法的仿真研究

针对在谐波存在的条件下，投切电容器进行无功补偿时发生谐振而引起电路震荡、电容器解裂这一问题，提出了一种分离谐波电流并实时监控的谐振抑制方法。该方法选用全周傅立叶算法从总电流中分离出谐波电流，通过实时检测谐波电流的大小来判断是否有谐振的发生，在出现谐波电流过大的情况下投切电容器，达到抑制谐振的目的。仿真实验和具体实验装置的监测数据表明，文中提出的分离谐波电流实时监控的方法能够有效地消除谐振，从而又为电力系统的无功补偿中的谐振抑制提供了一种有效的方法。     

模拟滤波式声反馈抑制装置

针对厅堂扩声系统的传声增益问题,设计了一种模拟滤波式声反馈抑制装置.该装置采用单片机进行数据处理与控制决策,采用LC串联谐振带阻滤波器抑制因声反馈产生的自激振荡,通过由单片机控制的电磁继电器切换LC串联谐振回路中的电感与电容实现中心频率在音频频带内的任意调节.实践证明:该装置电路结构简单、使用方便、适应性强,可以有效抑制各种厅堂因声反馈产生的自激振荡.     

考虑电网阻抗变化的LLCL并网逆变器谐振抑制策略

弱电网条件下,并网逆变器的正常工作会受到电网背景谐波及电网阻抗动态变化的影响,并网电流出现谐波谐振现象.为此,提出一种LLCL并网逆变器谐振抑制新策略.该策略在加权电流控制和电网电压前馈控制的基础上,引入电容电流反馈环节,保留了传统电网电压前馈控制方法中消除电网电压产生畸变影响并网电流的优点.通过对新反馈环节中反馈系数的设置,实现谐振尖峰的有效抑制,同时使并网逆变器的稳定性不受电网阻抗的影响,提高了LLCL并网逆变器的稳定性,降低了并网电流的谐波含量.最后,搭建仿真和实验平台,验证了谐振抑制新策略的有效性.     

一种单相电力滤波器电路结构的设计

提出了一种单相并联混合型有源电力滤波器电路结构.该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧.在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果和抑制它与系统阻抗可能发生的谐振.理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,从而使有源电力滤波器能够应用于大功率场合.     

基于APF的地铁供配电系统谐波补偿研究

随着各种非线性用电设备的广泛使用,造成地铁供配电系统谐波含量不断增加。针对目前大部分地铁车站采用LC无源滤波装置这一谐波治理措施存在的只能消除特定的几次谐波、易产生谐波等缺陷这一问题,提出在地铁降压变电所0.4kV侧装设有源电力滤波器(active power filter,APF)方案,以对供配电系统的谐波进行补偿。阐述了APF的工作原理;引入均流调节器与基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测法中的低通滤波器级联提出一种基于级联低通滤波器的电流谐波检测改进型方法;引入模糊自适应PI控制器加以电流反馈形成电压闭环控制从而更好地稳定直流侧电容电压以提高谐波补偿效果;最后在MATLAB/Simulink平台构建仿真模型。仿真结果表明所提出的基于APF的地铁供配电系统谐波补偿系统在实现良好地稳定直流侧电容电压的情况下同时能够提高电流谐波的检测精度,具有更优的谐波补偿性能。     

单相串联型直流侧有源电力滤波器

提出了一种单相串联型直流侧有源电力滤波器。与传统的单相有源电力滤波器相比,有源开关的数量减少了一半,简化了电路结构,降低了成本。串联型直流侧有源电力滤波器采用双环控制,电流控制跟踪电源电压变化,电压控制调整有源电力滤波器的能量流向。通过改变有源电力滤波器上储能电容电压极性,实现对电感电流的连续可控,提供负载所需要的谐波电压,使电源电流成为与电源电压同频同相的正弦波,从而实现谐波治理。这种控制方法具有结构简单、补偿效果好等优点。仿真结果验证了所提出理论的正确性。     

LED汽车前照灯有源纹波补偿Buck型恒流驱动电源

针对一般照明LED驱动电源中输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配的问题. 提出了一种有源纹波补偿的Buck型LED驱动电路. 电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态. 为了减小纹波补偿支路的损耗,必须控制电感电流的峰值和谷值,滞环电流控制可有效地满足这个要求. 设计和制作了输出功率为30 W的滞环电流控制、有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源. 仿真和实验验证了上述新型电源的可行性.      

采样数据滤波器设计方法综述

本文对开关电容滤波器和开关电流滤波器的设计方法作了综述。通过实例,提出了由LC滤波器原型电路到有源RC滤波器。再到开关电容滤波器的设计方法,并应用相互互易网络原理和信号流留转置方法,提出了由开关电容滤波器设计开关电流滤波器的方法,由于LC滤波器的设计有表册可查,据此可以很方便地设计出具有各种性能指标的开关电流滤波器。     

电容器组谐波谐振及谐波放大的研究

在电力系统中运行着大量的并联电容器组 ,由于电容器组的阻抗呈现容性 ,它与电力系统中的谐波容易产生相互影响 ,发生谐波的并联谐振或串联谐振和电容器对谐波电流的谐波放大 ,造成电容器和电气设备的损坏。因此研究和分析谐波对电容器的危害 ,认识电容器对谐波电流的放大作用 ,合理地配置电容器和电抗器 ,以避免电气参数匹配发生谐振 ,控制其谐波电流放大具有重要意义。     

影响STATCOM核心开关器件的关键问题

功率开关器件的有效控制是影响STATCOM运行性能的关键因素,因此,对大功率开关器件的本身特性的研究至关重要.通过对IGBT的试验及仿真和计算,讨论了STATCOM的核心器件IGBT的不同开关频率对设备电流波形正弦性、谐波、功率器件损耗,以及硬件电路产生影响;IGBT驱动取能对直流侧电容电压平衡产生影响,驱动电路单管反激式开关电源存在单管反击变换器易被击穿的问题;驱动电路的设计除采用栅压保护,还需采用软硬件防止CPLD在强的电磁干扰下产生误动作.     

超级电容直流电源的研究

针对目前小型电器电源充电缓慢的问题,提出了将超级电容直接作为小型电器的直流电源,以实现大电流快速充电和稳定放电的良好性能。在未来作为便携式电器设备的直流电源,具有很好的发展前景。通过对超级电容的结构原理进行分析,验证了其作为电源的可行性。对Boost电路进行了理论分析,选用Boost电路作为超级电容供电电路中DC/DC控制部分的拓扑结构,选用PID控制器对主电路进行了控制。最后,在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型并与实际测试电路的试验数据进行了对比,验证了控制策略的可行性和高效性。     

航空三相有源功率因数校正技术比较

总结了航空电源标准的要求,指出航空三相功率因数校正(PFC)的设计需要特别考虑频率变化和电源电压不平衡条件下输入电流的谐波和直流输出电压的纹波。通过综述航空三相PFC的研究现状,选择了3种典型航空三相有源PFC方案——三相脉冲宽度调制(PWM)整流器、传统有源电力滤波器(APF)和广义APF,建立了3种方案的单相统一模型,对其谐波特性进行了理论分析和开关应力的计算,以比较3种方案的效率和功率密度。对3种方案分别设计了5kW的航空三相PFC,通过仿真结果对理论分析进行了验证。结果表明:将广义APF应用到航空三相PFC中具有较大的技术优势。最后指出需要解决广义APF直流输出电压不可控的问题和滤波电感的优化设计的问题。     

高效降压三增益式开关电容DC/DC变换器的设计

设计了一种高效率降压三增益式DC/DC变换器,其输出电压可选择为1.5V、1.8V和2.0V,该电路采用了转换电容阵列技术,具有多增益和功耗低等特点.HSPICE仿真结果显示,其转换效率高于78%,转换误差在10mV之内,稳定性高,最大负载电流可达240mA.该电路可广泛应用于移动电子设备的电源电路中.     

新型三相三线制并联有源滤波器的模糊滑模控制方法

为了提高有源滤波器参考电流跟踪控制的精度,改善系统对非线性负载扰动的鲁棒性和适应性,采用一种新型的模糊滑模控制方法,设计了一种模糊滑模控制器,用于三相三线制并联有源滤波器的参考电流跟踪控制.谐波电流检测采用p-q谐波电流检测方法,能快速、准确地检测出负载电流中的谐波分量.直流侧电压采用PI控制方法实现稳定控制.Simulink仿真结果显示,与传统的滞环比较控制方法相比,所设计的新型模糊滑模控制方法能够有效地降低跟踪误差,提高有源滤波器的谐波补偿效果.