FBD法及其在牵引供电系统中的应用

为了能够检测电气化铁路供电系统中的谐波、无功和负序电流,在有限维线性空间理论的基础上,分析比较了FBD法和三相电路瞬时无功功率理论,指出三相电路瞬时无功功率理论可以看作FBD法的特例。提出了一种基于FBD法的检测方法,并将该方法应用于牵引变电所新型电能质量调节器。分析得出:检测方法中低通滤波器的性能直接影响到包含电能质量调节器的牵引供电系统的稳态、动态性能。滤波器的延时越大,稳态时检测精度越高,动态响应越慢。仿真结果验证了检测方法与系统特性分析的正确性。     

基于YN_接线平衡变压器的电气化铁道电能质量综合治理系统

针对目前电气化铁道AT或直供系统中普遍存在的负序、谐波和功率因数低等电能质量问题,提出了一种基于YN_接线平衡变压器的电气化铁道电能质量综合治理系统.该系统充分挖掘了YN_型牵引变压器二次侧可带三相系统的潜能,在无需降压变压器的情况下,实现了三相全桥型有源功率调节系统和主牵引变压器的融合.给出了该系统的构成方式,分析了该系统补偿负序、谐波和无功的基本原理,提出了电流检测和控制方法.根据实际变电站参数和实测牵引负荷数据建立了该系统的仿真模型.仿真结果表明所提系统具有良好的负序、谐波和无功补偿性能.     

改进谐波检测法在三相四线制有源滤波器中的应用研究

为提高有源滤波器谐波电流检测的跟踪速度和精度,对传统FBD检测方法进行了改进。结合FBD检测方法和瞬时无功理论,实现三相四线制电容分裂式有源电力滤波器上下电容的均压控制;为提高谐波电流的检测精度和动态响应速度,利用滑动窗口均值滤波方法替代原有的低通滤波器,对有源电力滤波器的补偿效果有很大的提高。最后通过仿真分析比较,验证了改进方法有效性和可行性。     

基于序分量提取的无功和谐波电流同步坐标检测方法

为研究无功补偿和谐波抑制的关键技术中的无功、不对称和谐波电流榆测与计算方法,提出基于序分量提取的同步坐标法.研究结果表明:采用无锁相环的广义dq0变换,能准确提取出基波及整数次谐波正、负序以及零序分量:根据不同的无功补偿目标,能准确地检测出基波正序有功电流和基波正序无功电流,分开基波正序无功电流、不对称与谐波电流,实现分别补偿;该法可用于三相三线制和四线制电力系统以及不对称系统;理论推导和仿真结果验证所提方法的正确性.     

基于MATLAB的有源电力滤波器研究

采用电流滞环跟踪控制方法,设计三相并联型有源电力滤波器,控制其产生预期的补偿电流。应用MATLAB的电力系统模块对整个有源电力滤波器进行仿真研究,能够实时、准确地检测电网中瞬态变化的谐波与无功电流,实现精确补偿,使电网电流得到改善。通过对电网电流、负载电流和有源滤波器的输出电流进行FFT分析,结果表明有源滤波器达到了预期的电流补偿效果,有效地抑制了电网谐波,显著改善了与电网连接处的电能质量。     

三电平并联型电能质量调节器的控制技术研究

控制技术是应用变流器在配电网实现电能质量补偿的关键。作者针对三线三电平并联型电能质量调节器提出了在 dq坐标下求取参考电流和应用改进的无差拍控制与校正的电压空间矢量调制相结合跟踪参考电流的控制方法。MATL AB下的仿真结果表明这一控制方法可以使三电平并联型变流器同时完成抑制谐波、补偿无功和不对称的综合功能 ,并且达到良好的动态和静态效果。     

基于i_p-i_q法的电力系统谐波检测仿真研究

随着电网中谐波污染的日益严重,谐波与无功检测成为了提高电能质量的关键问题。本文对基于Akagi瞬时无功功率理论中ip-iq法的谐波和无功检测进行了详细分析,并通过Matlab/Simulink对该检测方法进行仿真分析和验证。通过仿真实验表明:该方法可以准确及时地检测出三相电路中的谐波和无功;同时,也表明了基于ip-iq法理论设计的有源电力滤波器能够有效检测谐波与无功,并且能够改进     

单周控制四桥臂三相四线制有源电力滤波器

提出一种基于单周控制的四桥臂三相四线制有源滤波器.该控制方法不需要检测三相负载电流和三相电源电压,不需要使用任何乘法器,可以大大简化谐波检测电路和电流跟踪控制电路.整个控制电路由4个带复位积分器、几个触发器、比较器和一些模拟器件组成,控制电路简单、可靠、无延佑迟.主电路开关频率恒定,容易实现.在对四桥臂变换器的三相四线制有源滤波器进行分析、建模的基础上,进行了仿真研究,仿真结果表明单周控制三相四线制有源滤波器能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流,而且响应快、补偿性能好.     

在相四线制并联有源电力滤波器

大量关于有源电力滤波器的研究仅限于三相三线制系统,而没有考虑三相四线制系统。针对不对称三相四线制系统中零序电流的补偿,提出采用三相四线制并联有原电力滤器来滤除其中的零序电流。详细阐述了这种三相四线制并联有源电力滤波器的主电路结构、工作原理、数学模型和检测方法,并提出了一种不经过坐标变换的滞环控制。仿真结果表明这种有源电力滤波器能有效滤除三相四线制系统中的基波零序、基波负序和谐波等有害电流。     

用于三相四线制系统的有源电力滤波器研究

为解决在三相四线制电路中使用有源电力滤波器滤除非线性负载的谐波问题,提出采用零线电流分离法来实现有源电力滤波器在三相四线制系统中的应用。仿真及实验结果表明,采用这方法,可以对三相四线制系统中的谐波、负序、零序等电流分量进行补偿,补偿效果良好。     

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.     

基于小波变换的谐波和无功电流检测方法研究

介绍了有源滤波器的基本工作原理,提出了1种新颖的基于小波变换的谐波和基波无功电流的检测方法.与傅里叶变换法仿真结果对比可知,小波变换是1种实时检测谐波及无功电流的更有效的方法.     

低压配电网三相不平衡下的DSTATCOM优化控制

三相不平衡低压配电网中含有负序、零序分量以及谐波,导致有功和无功功率波动的电能质量问题.为更好地抑制谐波,提出低压配电网三相不平衡下的DSTATCOM优化控制方法:DSTATCOM输出端选用LCL滤波器对电流进行滤波;选用PR控制电流环对正弦量直接进行跟踪调节.控制系统可以省去多个Park变换,避免解耦控制.由仿真分析可知,PR控制可以在更短的时间内达到与PI控制相同的补偿效果,验证了本文控制方法的有效性和可行性.     

多功能并网逆变器的预测-等效滑模控制策略

为满足分布式发电系统中新能源消纳和电能质量治理的需求,对多功能并网逆变器（multifunctional grid-tied inverter,MTGTI）兼具电能质量治理功能的关键技术进行研究,针对传统控制方案中补偿电流检测方法精度不高、控制跟踪效果较差的问题,提出一种基于改进型滑模的整体控制方案。首先,将平均值算法引入基于FBD（Fryze-Buchholz-Depenbrock）功率理论的谐波及无功检测方法,提高了补偿电流检测的精度及响应速度,从而提升指令电流的准确度。然后,在滑模控制（sliding mode control,SMC）的基础上结合模型预测控制（mode predictive control,MPC）,提出预测-等效滑模控制策略,进一步提高了多功能并网逆变器对复杂指令电流的高精度快速跟踪的控制性能。最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台,在并网、负载不平衡、负载突变等不同状态下,验证所提整体控制方案的可行性及有效性。     

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.     

三相三线制系统中零序谐波对谐波检测的影响

在介绍应用高通滤波器和低通滤波器两种谐波电流检测电路的基础上,针对在三相三线制电路中选择对称三相方波电流作为仿真模型时,应用高通滤波器的谐波电流检测电路不能得到方波电流的全部谐波电流成分,没有包含其中的高频零序谐波电流分量的问题,根据电路具体特点作适当改进,在谐波检测结果中补偿零序电流．利用科学计算软件Matlab进行计算机仿真研究,理论分析和仿真结果证明了该方法的正确性．     

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.     

阻抗耦合的双Boost型三相直流侧有源电力滤波器

针对三相不可控整流桥,提出一种基于阻抗耦合的三相直流侧有源电力滤波器的拓扑结构及其控制策略,该滤波器由阻抗网络和不对称双Boost电路构成。控制策略采用平均电流控制,分别采用前沿和后沿调制方法来获取两个Boost电路的开关信号。与一般的直流侧有源电力滤波器相比,减少了1个有源开关和1个电容,可以降低成本,而直流侧也不再存在电压不平衡的情况。最后通过仿真验证了该拓扑结构的正确性和有效性。