应用于高压直流输电系统的混合有源电力滤波器

针对高压直流输电系统(HVDC)换流站的交流侧谐波造成了电能质量下降的问题,在传统混合有源电力滤波器的基础上提出一种新结构——混合有源电力滤波器(HAPF).即将有源电力滤波器(APF)部分与基波谐振支路并联后,以一双调谐滤波器作为注入支路,同时又独立挂载一双调谐滤波器,以无源电力滤波器(PPF)滤除一部分谐波,APF部分滤除一部分谐波.从注入支路的阻抗特性、无功静补偿能力、谐波抑制特性和系统的稳定性几个方面分析混合有源电力滤波器的优越性,并利用MATLAB/SIMULINK平台对所提的新结构进行仿真分析     

神经模糊控制APF在电力推进船舶中的应用

采用有源电力滤波器(APF)进行谐波抑制与无功补偿,提出一种基于混合神经模糊控制策略的APF,并将之应用到电力推进船舶中.仿真实验结果表明,本文提出的APF较常规APF具有更好的谐波抑制效果,直流侧电压等动态性能更佳.     

有源滤波器直流储能单元电压控制技术

为消除有源电力滤波器(Active Power Filters,APF)直流储能单元充电过程中的谐波和无功电流,将APFC(Ac-tive Power Factor Correction)技术引入到有源滤波器直流储能单元的电压控制中,提出了APF直流储能单元电压数字控制技术与电压控制器和电流控制器的设计方法.仿真结果表明:采用APFC能够主动消除APF充电电流中的谐波和无功电流,提高储能单元的电压稳定性和动态响应特性.     

有源电力滤波器指定次谐波补偿技术研究

设计出一种基于比例谐振(proportional resonant,PR)控制和指定次谐波检测的有源电力滤波器(active power filter,APF)控制系统,并论述了PR控制器和指定次谐波检测法的结构和原理.基于PR控制器的有源电力滤波器可直接在静止坐标系αβ下完成谐波电流的检测和跟踪控制,克服了传统PI无法对交流给定信号实现无静差跟踪的缺点.给出了APF用于改善电网中指定次谐波的仿真实验波形,仿真结果表明,基于PR控制的APF能快速准确补偿电网中的指定次谐波,验证了所采用的指定次谐波检测法原理和PR控制器设计的正确性和有效性.     

一种用于船舶电网的并联型APF仿真分析

非线性电力电子装置在船舶电力系统中得到广泛应用的同时,对船舶电网也造成了一定量的谐波污染。谐波污染不仅会影响船舶电网中用电设备的可靠性而且还会对其安全运行造成隐患,势必要对电网中的谐波进行治理。有源电力滤波器(APF)能够有效对电网中的谐波进行抑制,是目前常用的谐波治理方法。结合船舶电网的实际情况建立了可用于船舶电网谐波治理的并联APF模型,并对传统有源电力滤波器的谐波电流检测方法进行改进,提出运用自适应滤波器来实现传统谐波电流检测方法中的低通滤波器,能够快速而准确地对电网谐波电流进行检测。仿真结果验证了所提算法和建立模型的正确性和有效性。     

中压配电网的混合型滤波器设计

针对中压配电网大功率非线性负载谐波治理问题,提出一种用于10/6.6 kV中压配电网的新型大容量混合型电力滤波器(hybrid active power filter,HAPF)。它由有源滤波器(activepower filter,APF)、基频谐振电路(undamental resonance circuit,FRC)和无源滤波器(passivefilter,PF)3部分组成。APF和FRC并联后直接和PF相连,而未使用变压器。FRC用于吸收流过PF的基波无功电流,使流入有源滤波器的电流大大降低。APF采用基于二极管中点箝位式(neutral-point-clamped,NPC)三电平结构,使有源滤波器的工作电压大大提高。对该混合型滤波器滤波原理、无源滤波器的设计进行了理论分析和仿真结果表明,这种混合型有源滤波器非常适用于大功率非线性负载的谐波抑制。     

基于功率平衡的单相串联型有源电力滤波器

提出一种基于功率平衡原理的串联型有源电力滤波器(APF).在分析串联型有源电力滤波器功率平衡特点的基础上,导出基于功率平衡的串联型APF的控制策略和控制方程.所推荐的控制方式不需要进行复杂的基波检测和计算,只需要检测APF直流侧电容电压和电源输出电流,仅用简单的模拟电路就可以实现,可以同时补偿谐波和无功电流.仿真结果表明基于功率平衡原理的串联型APF对电压型谐波源具有较好的补偿效果,证明了理论分析的正确性.     

改进扩展卡尔曼滤波方法

针对低通滤波的有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)补偿精度低的问题,提出一种改进扩展卡尔曼 滤波(Extended Kalman Filter,EKF)方法,通过提高谐波电流的滤除能力进而改善APF谐波补偿精度.对改进EKF原理进行分析,引入谐波电流代替扩展卡尔曼滤波的过程噪声,对噪声进行重...     

一种新的双逆变器式有源电力滤波器电路

提出一种新的双逆变器式有源电力滤波器(APF)电路.采用一个高压、低开关频率的绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器和一个低压、高开关频率的电力场效应晶体管(MOSFET)逆变器的组合来消除谐波电流.IGBT逆变器的作用是提供基波电压,并补偿无功功率,MOSFET逆变器则实现消除谐波电流的功能.IGBT和MOSFET通过一个分离式电容器组共用一个直流环节,以降低成本和简化控制.采用这种方式,可在很宽的频率范围内消除谐波电流的影响.同传统的APF电路相比,这种方式所用的直流环节电压较低,产生的噪声也较小.仿真和实验的结果证明了这种APF电路能够消除负载谐波电流.     

并联有源电力滤波器电流预测控制

采用预测控制对并联有源电力滤波器电流进行控制.根据预测控制的3个基本特征,即预测模型、滚动优化和反馈校正对有源电力滤波器(APF)的电流闭环进行设计,使电网中的谐波电流得到了很好的补偿.通过对并联有源电力滤波器的时域分析,得到了电流预测控制的内部模型结构,并根据预测控制理论对并联有源电力滤波器的电流控制环进行了研究和实现.电流预测控制采用实际输出与预测模型输出之间的误差进行反馈校正和滚动优化,克服了系统中存在的不确定性,提高了控制系统的精度和鲁棒性.仿真实验结果表明了该方法的正确性和可行性.     

三相高次谐波与无功补偿的计算机仿真

根据瞬时无功补偿理论,对以三相全控桥整流器为负载的三相有源电力滤波器进行了计算机仿真,仿真结果表明,无论是三相平衡负载还是三相不平衡负载,用有源电力滤波器来补偿无功电流和抑制谐波电流都是很有效的.     

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.     

单相有源电力滤波器的控制方法

针对基于单周控制的单相有源电力滤波器只能同时补偿谐波和无功电流、且要求电源电压无畸变的情况,利用基于瞬时无功功率理论的谐波和无功分量检测方法,将单周控制作为电流跟踪控制,在推出控制方程和控制电路的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明在电网电压存在畸变的情况下,采用该方案的有源电力滤波器补偿效果良好,而且可以根据需求实现灵活补偿.     

并联混合型有源电力滤波器的研究

介绍了一种由LC无源滤波器与有源滤波器串联构成的并联混合型有源电力滤波器．针对该滤波器提出了一种控制方法，这种方法无需复杂的谐波检测，从而使整个控制系统得以简化，最后通过仿真对所提出的方法进行了验证，仿真表明这种方法具有良好的无功电流和谐波电流补偿效果．     

采用检测电源电流控制方式的串联型电力有源滤波器

分析了与并联型电力有源滤波器原理完全不同的、适用于补偿电压型谐波源的串联型电力有源滤波器的工作原理,阐明了其基于瞬时无功功率理论的检测电源电流控制方式,并据此提出了直流电压和ＰＷＭ 逆变器的控制方法．在此基础上研制了实验样机．实验结果验证了所提出的控制方法是有效的,并且表明串联型电力有源滤波器对电压型谐波源具有良好的谐波补偿能力．     

有源滤波器高压隔离注入的方案研究

针对电气化铁道谐波和无功的特点，提出了一种能够有效降低变流器容量的高压隔离注入型有源滤波器，阐述了其滤波原理，提出了相应的谐波电流检测方法．ＰＳＰＩＣＥ仿真结果验证了系统的补滤效果     

基于混合滤波器的大型船舶电力系统谐波抑制分析

设计了一种新的混合型滤波系统,该系统由大容量无源滤波器和较小容量的有源滤波器共同组成.针对船舶的多工况运行方式导致电力系统拓扑结构及参数发生改变这一状况,提出了在电力系统的特定位置安装混合型滤波器,利用较大容量无源滤波器滤除系统特定次谐波,较小容量有源滤波器用于补偿及系统微调的方案.对某大型船舶电力系统的测试结果表明,新型滤波器具有较高的性价比,能适应大型船舶的多工况运行方式.     

谐波电流的离散化分频及补偿指令信号的获取

针对电网用户端谐波源的某次或若干次超标的谐波电流进行补偿具有重要的实用意义。该文提出一种改进的离散傅立叶变换(HDFT)和离散傅立叶反变换(IHDFT)算法，在基于数字信号处理器(TMS320C32)的并联型有源电力滤波器中，对电网用户端的谐波电流信号进行离散化分频，并依据分频结果获取补偿指定次或指定若干次谐波的指令信号。最后，本文还对该算法建立仿真模型，判断谐波的补偿效果，并通过实验予以验证。     

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。