有源电力滤波器无功电流检测与控制浅论

有源电力滤波器能对频率和幅度都变化的谐波和无功进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,滤波特性很好,在治理电网谐波和无功方面发挥重要作用。本文笔者提出一种能克服非理想电网电压对谐波和无功电流检测带来的不利影响的谐波与无功电流检测算法。分析了有源电力滤波器的控制策略,采用了基于电压空间矢量的控制策略对补偿电流进行控制,并对直流侧电压进行了有效的控制。     

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。     

APF指定次谐波电流无差拍控制策略

针对传感器在信号采集时易受噪声干扰影响检测精度的问题,提出一种基于卡尔曼预测的指定次谐波电流无差拍控制方法.该方法是通过离散傅里叶谐波检测方法检测出电网中指定次谐波含量,建立当前的谐波方程,通过卡尔曼算法预测出下一补偿时刻该次谐波的相位和幅值,从而确定该补偿时刻的指令电流.研究结果表明:卡尔曼算法预测同时可以滤除干扰信号,实现指定次谐波电流的高精度无差拍控制.研究结果突破了传统无差拍控制受噪声干扰的问题,实现了电网中含量较高的5、7次谐波采用单独检测与单独补偿,对提高有源电力滤波器补偿精度具有实际应用价值.     

三相四线制电网谐波电流检测ip-iq法的改进

为使三相四线制电网中谐波电流检测电路结构更为简单,响应速度更快,检测结果更为精确,基于瞬时无功功率理论,对传统谐波电流检测法进行改进。将锁相环PL L去掉,设定固定角速度构造正、余弦回路;提出新算法矩阵,改进 i p-iq算法,去掉零序分量,使得三相四线制电网中电流正序分量的计算更为简便;将低通滤波器L PF换成陷波滤波器,利用其点阻滤波的特性,滤除工频电流,然后与含有谐波的原电流作差,快速、精确测得谐波电流。通过仿真,验证了改进后的 i p-iq法检测电路更简单、响应更快、检测结果更精确。     

谐波电流检测的改进方法

提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进的谐波电流检测方法，可以在电网不平衡状态下检测出谐波电流，而不会把基波负序电流与谐波电流同时提取出来，便于工程中有源滤波器只对谐波电流进行补偿。该方法也适用于电网平衡时的谐波电流检测。     

基于DSP的FFT算法在电网谐波检测中的应用

谐波检测是研究和分析谐波问题的出发点和主要依据。本文介绍基于数学变换的几种方法并讨论其优缺点,提出了一种实用且成熟的谐波分析方法,并对该算法中出现的问题进行分析从而提出解决方案。该算法采用汇编语言实现,然后用C语言结合每个模块,并采用目前控制领域最高性能的处理器TMS320C5509对采样信号进行FFT（FastFourierTransform）运算,可以快速检测电网中的三相电压、电流谐波以进行谐波的实时分析。仿真结果验证了算法的正确性和高速性。     

基于三阶广义积分的改进型单相谐波电流检测方法

随着单相分布式可再生能源并网系统的普及与发展,单相电力有源滤波器及采取有源阻尼的单相逆变器广泛应用于单相电网系统中,该类设备都需要对单相电流谐波进行快速与准确的检测。为解决单相谐波电流快速检测的问题,文中依据瞬时无功功率理论,基于广义二阶积分,将三相谐波电流检测的方法推广至单相系统,并针对单相电流中直流分量对谐波电流检测的影响,提出了一种基于三阶广义积分的改进型单相谐波电流检测方法。最后,基于MATLAB/Simulink平台对所提的谐波检测算法进行了仿真分析,并搭建小功率低压单相有源滤波器实验平台进行了实验,验证了该新型单相谐波检测算法的正确性与有效性。     

具有有源滤波器功能的并网逆变器控制策略

通过对一种同时具有并网功能和有源滤波器(APF)功能的双重功能并网逆变器进行研究,针对电网电压不对称时,传统i_p-i_q法谐波检测精度差的问题,提出一种基于对称分量法的新型i_p-i_q谐波检测法,该方法可以改善对电网电压正序分量的获取精度,能更精确地检测谐波电流。再通过对并网电流和谐波检测电流进行合成,利用准比例谐振控制技术对合成的指令电流进行跟踪控制,实现系统的高功率因数并网。最后对所提控制策略进行仿真验证,仿真结果表明所提控制策略的可行性和有效性。     

基于无锁相环和改进NTVLMS算法的i_p-i_q谐波电流检测法

基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q的谐波检测法是一种有效的电网谐波电流检测方法 .但是传统的ip-iq法不仅受到锁相环(PLL)随电压波动导致的失锁、检测精度差的影响还受到检测环节中电流有功分量、电流无功分量分离速度和分离精度的影响.对无锁相环结构,采用了基于基准正余弦法无锁相环基波电压检测法,并对直流分量提取方法的滑动积分器和低通滤波器(LPF)在电压稳定和电压突变时进行了仿真分析,证明了滑动积分器无论在提取精度还是在响应速度上都优于LPF;对于检测环节中有无功分量的提取,对NTVLMS(New Time Varying LMS)算法和变步长LMS算法两者进行改进,提出了一种改进的NTVLMS算法,并对3种算法进行了仿真对比分析,证明改进的NTVLMS算法在接入系统时和电流发生畸变时的响应速度均优于上述算法.最后对改进的ip-iq谐波电流检测法进行了谐波检测的仿真.     

基于DSP的通用FFT算法在电网谐波检测中的应用

随着DSP在数字化处理和数字控制系统领域日渐成为一项成熟的技术,一种基于DSP的快速傅立叶变换(FFT)的实现方法被提出。该算法采用汇编语言实现,并采用目前控制领域最高性能的处理器TMS320F281x系列DSP对采样信号进行FFT运算,能快速检测出电网中三相电压、电流的各次谐波,以进行谐波的实时分析处理。通过实验和现场运行,验证了算法的正确性和高速性,可作为一种通用的算法应用于谐波检测。