新型混合有源滤波器建模及其特性研究

为提高有源滤波器的滤波性能,减少日趋严重的谐波问题,提出了一种新的滤波系统结构。该文详细分析了工作原理,用数学建模的方法,建立了该滤波系统的控制模型方程,分析了在基于负载谐波电流控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流的波动、电源谐波电压的波动、电网阻抗的波动、电网频率的波动对滤波系统控制性能的影响,接着分析了采用PWM控制下逆变器输出到电网过程中谐波电流相位的变化。研究表明该混合有源滤波器具有较大容量的无功补偿能力和较小的逆变器容量．试验和仿真结果证明该混合有源滤波器的正确性和可行性,对滤波器的设计和使用具有重要的理论指导意义和实用价值。     

三相微网逆变器并联运行的新型三环控制策略

针对微电网的孤岛运行状态,非线性负载产生的谐波电流扰动和滤波参数摄动会严重影响逆变器输出电压的稳定性以及不同额定容量微源逆变器并联运行难以实现负荷功率的精确分配。在三相桥式逆变器的基础上,提出了一种新的三环控制策略,包括滑模电压内环、虚拟阻抗环和功率外环。最后,在理论分析的基础上,进行MATLAB/simulink仿真,验证了该控制策略能够降低输出电压的抖振和谐波畸变率,抵御滤波参数摄动,并且使逆变器满足功率分配的要求。     

基于matlab的并网逆变器输出的谐波抑制研究

逆变器是新能源并网时必不可少的部分,但它并网输出时波形中含有大量谐波,对电网电能质量造成严重的影响.本文对逆变器在SPWM控制下滤波输出的谐波抑制进行探讨,重点对工程实践中常用的几种无源滤波器的滤波情况进行了比较分析,给出了全桥逆变器拓扑结构,构建了3种滤波器的数学模型,并利用matlab软件平台进行了仿真,通过对输出电流的FFT分析发现,LCL方式滤波的总谐波畸变率最低,是一种较好的滤波方式,在并网逆变的实际中有一定的应用价值.     

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...     

消谐控制逆变器的输出滤波参数分析及设计

为使消谐PWM控制逆变器具有较好的正弦输出波形,针对消谐控制逆变器无低阶谐波的特点,采用了二阶L—C低通滤波网络．理论分析和计算表明,该低通滤波器的接入将增大逆变电路的容量要求,滤波器参数的变化将对逆变器的电流及电压输出产生较大的影响．同时还提出了滤波器的设计与参数计算方法,发现在尽可能减小逆变器输出电流负担和增加逆变器电压利用系数的前提下,合理地选择滤波参数,可以使滤波器的输出性能优化．     

电流源型半桥式晶闸管感应加热电源的分析与设计

为满足中低频（0．15～10kHz）大功率感应加热和熔炼的要求,该文提出了一种电流源型半桥式晶闸管逆变器。探讨了其独特的双电流源电路结构的优势,比较了不同负载电流状态下的电路工作状态,通过数学计算得出直／交流等效电阻间的关系和输出功率比与频率比的关系曲线。通过功率输出特性分析可知,电路工作于负载电流连续状态且工作频率趋向理想状态时最适合大功率输出和功率调节。给出了选取电路参数的经典方法。根据该方法设计了一台样机,通过实验验证了理论分析及参数选取方法的正确性。     

电容滤波直流电源电路谐波产生分析与抑制方法

电容滤波直流电源电路在工作过程中会产生比较严重的谐波电流,这些谐波电流的存在会给后端电路和供电系统带来危害。对此,首先对电容滤波直流电源电路中谐波电流的产生机理进行了分析,然后针对这些谐波电流给出了两种基于LC谐振滤波的谐波抑制方法,并对其抑制性能进行了仿真和实验验证。结果表明,两种LC谐振滤波的谐波抑制方法均可有效降低直流电源电路中谐波电流的占比,并显著提高电源有用输出功率。     

电网短路状态下并网逆变器的谐振控制

为了改善电网短路故障情况下直驱式永磁风电系统的并网逆变器控制性能,提出基于比例积分谐振控制器的并网逆变器直接功率控制算法,通过设置基频谐振控制器实现网侧变流器输出电压、电流信号的无静差跟踪,同时在直流母线侧通过2倍工频谐振控制器可以抑制电网故障状态下直流母线的电压波动．与传统网侧逆变器的交直轴电流双闭环PI控制相比,该算法无须分离正负序电流分量,从而避免了电流滤波环节带来的系统带宽减小的弊端．在PSCAD／EMTDC环境下建立基于背靠背变流器的1．5MW永磁直驱风力发电系统仿真模型,仿真结果表明：当电网短路导致电压不平衡时,结合能量卸荷电路能够抑制直流母线电压的升高,限制了电网过电流,可以实现网侧逆变器的单位功率因数控制,增强了风电机组的故障穿越能力．同时搭建了10kV·A样机系统,试验波形证明了系统设计与控制策略的正确性和先进性．     

针对大功率非线性负载的有源滤波器

采用现有有源滤波器对大功率非线性负载进行谐波滤除时,要求逆变器同时具有很大的容量和较高的开关频率,这必然增加逆变器的技术难度和成本,限制了有源滤波器在大功率场合的应用.作者针对这一问题提出一种新型并联混合型有源滤波器,根据非线性负载产生的主要谐波分量设计逆变器以减小逆变器电流容量,同时逆变器输出电压频率较低,逆变器开关频率可相应降低.逆变器与无源滤波器电感并联,当逆变器发生故障时,无源滤波器仍能正常工作.由于并联滤波电感的分流作用,逆变器电流减小.此外,还提出一种以ip-iq法为基础的单次谐波电流检测方法.Matlab仿真结果表明,并联混合型有源滤波器滤波效果与现有并联混合型有源滤波器的滤波效果接近,但其中逆变器电流减少50%.     

基波磁势自平衡串并联混合有源电力滤波器

研究了基波磁势自平衡串并联混合有源电力滤波器.其串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动实现对基波呈现低阻抗,对谐波呈现高阻抗,并可实时方便地检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降.通过逆变器产生一个与检测到的谐波电压成正比的谐波电压源,并通过耦合变压器与无源滤波器串联之后再并联接入电网,从而更好地减少流入系统的谐波电流.实验结果证明了结论的正确性.     

基于MOSFET管的电压型逆变器开关特性研究

通过对基于MOSFET管电压型逆变电路的试验，研究了在不同负栽情况下电子器件及电路的耦合作用对逆变电路输出电压和电流的的综合影响。在对MOSFET管开关特性研究的基础上对逆变电路建立了稳态和瞬态模型，通过仿真和大量实验提出了改进逆变电路的方案，并根据仿真和实验结果找出最佳实验值，抑制了逆变电路输出波形中的尖峰脉冲，改善了逆变电路的输出特性。     

12脉波可控整流器的谐波抑制策略

提高12脉波可控整流器谐波抑制能力,提出基于12脉波可控整流器的直流侧谐波抑制策略。该控制策略通过在直流侧附加谐波抑制模块,改善整流器输入电流波形,满足不同负载工况下输入电流谐波抑制要求;根据12脉波整流器交、直流侧电流关系和直流侧理想电流波形,分析并给出谐波抑制模块的输出电压波形,并采用全桥逆变电路调节谐波抑制模块的输出电压。仿真结果表明,该策略能有效抑制整流器输入电流谐波。     

基于PR控制的三相光伏发电并网逆变器研究

在光伏发电并网过程中,为了不影响电网的质量,必须保证光伏发电系统的输出电流与电网电压在频率、相位和幅值上保持高度一致。为了使光伏并网逆变器输出的并网电流满足相关的并网标准,选择合适的并网滤波器以及并网控制策略是关键。为了提高并网电流的质量,减少并网谐波电流对电网的污染,选择带LCL滤波器的三相全桥逆变电路。在并网控制策略上选择基于并网电流和电容电流的双环电流控制,将PR控制引入到双环控制系统中,从理论上分析了PR控制能实现对并网正弦参考电流的零稳态误差跟踪和抗电网电压干扰。将双环电流控制和SVPWM相结合,通过仿真实验证实了系统的稳定性。     

考虑谐波电流的并网逆变器阻抗模型研究

分布式发电系统挂载了大量的并网逆变器,逆变器侧和电网侧的谐波存在交互作用,会影响系统的稳定性.本文推导了单相双闭环LCL并网逆变器的阻抗模型,分析了考虑非线性因素下的阻抗模型.为提高系统阻抗模型的准确性,在研究系统低频特性的基础上,提出直接将并网逆变器谐波电流引入到并网系统阻抗模型中,建立谐波阻抗模型.利用提出的谐波阻抗模型对多逆变器并网系统进行建模和谐波交互分析.以电路模型为基准,对采用谐波阻抗模型进行谐波分析的结果做了比较.仿真结果验证:谐波阻抗模型具有较高的准确性.     

基于FDCFOA的全差分混合模式二阶滤波器

提出了一种基于全差分电流反馈运算放大器（FDCFOA）的混合模式二阶滤波器电路.与CFOA实现该滤波器电路相比,可以大大降低总谐波失真（在100 mV输入电压,1 MHz的总谐波失真为3.60%）.该电路在不改变电路结构的前提下就能同时实现全差分输入、输出电压模式和电流模式滤波器低通、高通和带通的功能.滤波器电路还具有灵敏度低,固有频率ω和品质因数Q可以独立调节.采用90 nm CMOS工艺完成了PSPICE仿真,理论分析和仿真结果证明了电路的有效性.      

一种滞环电流控制PWM整流器的设计研究

鉴于常见滞环电流控制时滞环宽度固定而开关频率变化带来的不足,提出一种固定开关频率的自适应变环宽的滞环电流控制技术的策略;详细推导了三相PWM控制的VSR系统主电路拓扑的数学模型以及滞环宽度控制原理方程,得到开关频率与滞环宽度的关系;为了使开关频率固定,设计了VSR的双闭环控制系统;最后,在Matlab/Simulink环境下建模仿真,仿真结果显示:该整流器网测电流实现正弦化,直流侧输出电压响应快、超调小且波形平稳,输入相电压和相电流的谐波含量和总谐波失真度均较小,满足国标要求。     

经皮无线供能系统多物理场仿真技术

为了研究人工心脏经皮无线供能系统各电路电量与物理场场量之间的相互关系以及系统生物安全性,提出了一种多物理场仿真研究方法。该方法基于COMSOL仿真软件建立了经皮无线供能系统的电-磁-热多物理场耦合模型,模型包括电路模型和几何模型,电路模型主要包括逆变电路、补偿电路和整流滤波电路,几何模型主要包括发射线圈、接收线圈以及人体皮肤生物组织模型。通过仿真计算获得经皮无线供能系统在谐振和非谐振状态下各电路的电流、电压波形以及生物组织安全性指标比吸收率、场强和温度的数值,并参照国际人体电磁安全和人体生理学标准进行安全性评估,该研究为人工心脏经皮无线供能系统的设计和优化提供了有力的分析工具。     

基于DSP的免损大电流开关电源研究

提出了一种基于DSP的免损大电流开关电源拓扑结构.开关电源的输入回路由串联电容及开关阵组成,输出回路由并联电容及开关阵组成,由运算速度快、计算精度高的DSP作为控制器,DSP输出可控脉冲,控制开关阵通断状态,以改变开关电源的输出.用状态平均法分析了开关电源充放电过程.对此开关电源做了计算机仿真实验,验证其输出电流可调特性.该开关电源具有输出电流可调、谐波小、体积小、损耗低的特点.