先进电流检测方法和控制策略在有源电力滤波器中的应用

介绍了一种基于先进电流检测方法和智能控制的混合有源滤波系统,该系统采用单神经元自适应谐波检测方法,针对电网电流不确定性和非线性等特点,在传统的混合型有源电力滤波系统的基础上,引入先进的模糊PI控制器,从而能够最大限度地降低电网电流的畸变率.通过对有源滤波器投入前后电网波形的比较可以看出所提出的智能型混合有源滤波系统大大改善了传统滤波器的滤波效果,对负载产生的各次谐波均具有良好的滤波性能.     

四桥臂有源滤波器零序电流解耦预测电流控制

针对应用于三相四线制系统中的三相四桥臂有源电力滤波器的特点,研究了一种基于零序电流解耦的预测电流控制方法,分析了零序电流解耦的原理,设计了控制系统.该方法有效地解除了第四桥臂和前三桥臂的耦合,对中线电流进行独立补偿,与三相三桥臂的控制方法兼容,简单易行,易于对三桥臂有源电力滤波器进行改造后应用于三相四线系统.仿真分析表明,与其他方法相比,基于零序电流解耦的预测电流控制可使有源电力滤波器获得更好的补偿性能,电源电流总谐波畸变率和中线电流正负峰值均达到最小.     

降低有源部分容量的混合电力滤波器

为了更经济地滤除电网中的谐波电流,提出了一种新型混合电力滤波器结构。与普通的混合滤波器相比,其有源滤波器的容量和成本进一步降低。由于无源滤波器承受了电网电压,而LC构成的基波谐振支路分流了无功电流,使得有源滤波器的额定电压和电流大大降低。在所提出控制策略的作用下,该滤波器可以有效地抑制电网谐波电压产生谐波电流并阻止负载谐波电流流入电网侧。由PSCAD/EMTDC软件进行仿真,结果表明:该结构中的有源滤波器的容量仅为滤波器总容量的2.11%,而滤波器投入后电网电流的总谐波畸变率仅为4.15%。     

基于时域的电流检测新算法的进一步研究

针对传统电流检测算法存在的问题,提出了一种基于时域的电流检测算法.采用该算法的并联型有源电力滤波器可抑制谐波、校正功率因数、消除三相不平衡等.着重分析了该算法中各分量对应的物理意义,这对有源电力滤波器容量的选择具有指导意义.根据负载是否平衡,采用不同窗口宽度的滑动窗作为低通滤波器,保证了新的电流检测算法具有良好的检测精度和动态性能.实验结果证明,采用该算法的有源电力滤波器能够满足不同的补偿目的,且具有良好的精度(静态补偿实验时,补偿谐波后电流总畸变率为1 31%)和动态性能(动态补偿实验时,动态过程中电流总畸变率小于4%,且不会引起直流侧电压波动).     

基于FPGA电力系统谐波检测

针对目前电力系统谐波检测方法都存在的一定的缺点与不足,分析了各种检测方法的利弊,提出了一种基于FPGA电力系统谐波检测的新方法,结合FFT谐波检测理论的特点,通过理论分析和硬件电路设计,实现了FFT算法的高测量精度检测.采用MATLAB的SimPowerSystems和Simulink模块对系统进行建模仿真,结果表明:该电力系统谐波检测的新方法,达到了高速度、高精度的算法要求,提高了系统的实时性,完全可以达到抑制谐波的目的,实验系统电流的谐波总畸变率由有源滤波器投入前的20.78%降至1.32%.     

基于遗传算法混合有源滤波器参数的多目标优化

为了解决混合有源滤波器(hybrid active pow erfilter,HAPF)参数匹配以及无源部分和有源部分容量的合理分配,提出一种基于小生境遗传算法的多目标满意优化设计方法,较为全面地考虑HAPF的容量、滤波效果、无功补偿等因素,使得多目标参数求解达到协调满意的效果。优化结果表明:有源部分容量仅为滤波器容量的6.4%,电流总畸变率降低到0.8%,同时满足系统无功功率需要,降低了HAPF系统的投资,提高性能价格比,达到HAPF实用化及谐波抑制的目的。     

并联型混合有源滤波器的新型控制策略

由无源滤波器（PF）和小容量的有源滤波器串联组成的并联型混合有源滤波器（PHAPF）,能较好地提高PF的滤波性能,并克服单独采用有源滤波器造价高的缺点．基于系统谐波电流反馈控制方式的PHAPF能有效地补偿负荷电流的谐波分量,但会使补偿后的负荷节点电压产生较大的畸变,针对这一问题提出了一种基于负荷节点电压畸变分量反馈控制的PHAPF控制策略,可以在有效补偿负荷电流谐波分量和校正负荷功率因数的同时较好地抑制负荷节点电压畸变．数字仿真验证了该控制策略的有效性．     

基于人工神经网络谐波电流检测算法的电力有源滤波器

有源滤波器的有效性在很大程度上依赖于是否能得到真实反映欲补偿的谐波分量的参考信号,因此,有源滤波器设计的关键问题之一就是研究一种好的电流检测算法.在分析并联型有源电力滤波器的工作原理、系统结构的基础上,给出一种新的神经网络的电流检测控制算法,结合此算法设计了三相并联有源电力滤波器(shunt activepower filter,SAF).Matlab仿真结果显示,谐波总畸变率(total harmonic distortion,THD)明显降低,与理论分析一致,证实了该方法的有效性.     

综合电力滤波器在不对称情况下的特性

由并联无源滤波器和有源滤波器串联构成的综合电力滤波系统在系统三相不对称条件下的性能对于它的实用化有重要的影响。针对这个问题在频域上进行了理论分析 ,对三相不对称条件下基于瞬时无功理论的谐波检测方法的有效性进行了分析 ,提出了在三相不对称电源、不对称无源滤波器、不对称负载等不对称条件下综合电力滤波系统的补偿策略 ,并通过基于 MATL AB的 simulink上的仿真和实验结果验证了在三相不对称条件下基于瞬时无功理论的谐波检测方法和该文提出的综合电力滤波系统补偿策略的可行性 ,同时也指出了综合电力滤波系统在三相不对称情况下的局限性     

基于Matlab-Simuink的串联型有源电力滤波器的仿真研究

介绍了串联型有源电力滤波器的基本工作原理,研究了基于三相瞬时无功功率理论的谐波电压检测方法,并分析了系统主要参数的选取方法,最后结合检测负载谐波电压控制方式用Matlab/Simulink搭建了系统的仿真模型.仿真结果验证了在合理的参数配置下,串联型有源电力滤波器可对电压型谐波能进行较好的补偿,使得电源电流的畸变减小.     

基于自适应理论的谐波检测

对基于自适应理论的4种常用的谐波检测方法进行了系统地分析,通过理论分析和仿真讨论了这些方法的动态过程、时间滞后、计算量以及稳态精度等特性.仿真结果表明:4种检测方法无论电压是否畸变都能准确地检测出谐波量,但是在动态过程、时间滞后和计算量上区别较大.实际使用时应根据实际要求选择.     

三相桥式全控整流电路中的谐波分析

以大电感负载为例对三相桥式相控整流电路网侧电流进行傅立叶级数展开,得出结论：三相桥式相控整流电路相当于一个包含高次谐波的电流谐波源。对其负载侧电压进行傅立叶级数展开,得出结论：三相桥式相控整流电路相当于一个包含高次谐波的电压谐波源。     

基于数据分析的多谐波源定位方法

谐波源准确定位是谐波治理的关键前提,电网复杂度的增加使基于模型的谐波源定位方法不再适用;随着电能质量监测装置的广泛配置,为基于数据驱动的谐波源定位方法提供了可能。现从大数据分析的角度出发,提出基于数据分析的多谐波源定位方法。首先,利用有功功率方向法筛选出主要的谐波源支路;然后,利用最大互信息值(maximal information coefficient,MIC)作为谐波电压超标节点谐波电压与可疑支路谐波电流间相关度评价指标,设定相关度阈值,当相关度超过该阈值时判断该支路为主要谐波源支路。所提方法不需要网络拓扑,利用电能质量监测数据进行分析便可实现主谐波源定位。仿真和实测数据验证说明了所提方法的有效性和工程实用性。     

H1仿星器磁场电源滤波器的设计

大量的谐波的存在,会直接影响供电系统的稳定性与安全性,H1仿星器的磁场电源为主要谐波源,对电网电能质量造成很大影响。首先对磁场电源的原理进行分析,利用傅氏分解对磁场电源的谐波特性进行理论分析,借助于SIMULINK工具搭建磁场电源的仿真模型,通过仿真分析,得出注入电网侧A相电流总谐波畸变率为2.52%,23与25次谐波电流分别为23.54 A与16.99 A;其次针对其谐波的特点,提出谐波治理的方法,通过引入两个单调谐滤波器对磁场电源中注入电网侧的谐波进行治理,搭建滤波器的仿真模型。仿真结果显示:注入电网侧的A相电流总谐波畸变率降低至0.37%,23与25次谐波电流分别降低至2.83 A与2.01 A,电流波形变平滑,表明针对磁场电源设计的滤波器对注入电网的谐波治理效果明显,电网电能质量得到显著提高。     

电源谐波对介质损耗测量的影响

通过理论分析和试验实测研究了电源中的各种谐波对西林（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ）电桥以及数字介质损耗测量系统中各个环节的影响。对西林电桥来说，检流计对谐波具有很强的抑制作用。文中发展了一种介质损耗的数字测量系统，其原理是测量电压和电流过零的时间以求取介质损耗角。在分析了谐波的频率、幅值、相位等对介质损耗测量的影响后，建议采用低通滤波器，以消除谐波所带来的误差。如果将三次、五次和七次谐波分量分别限制在１％、０．３％和０．１％以内，谐波的影响可以忽略不计。     

一种高精度的电力系统谐波分析方法

针对电力系统谐波的危害和谐波治理的需要,提出了一种高精度的电力系统谐波分析算法,利用该算法可快速获得电力系统基波及各次谐波的高精度幅值和相位.提出并证明了该算法的收敛性定理,给出了利用该算法进行谐波分析的仿真实例.仿真结果表明,提出的谐波测量方法与其他方法相比具有更高的计算精度高和更快的计算速度,因而在电力系统谐波测量中有较大的应用价值.     

弧焊变压器谐波电流研究

通过拟合高漏抗弧焊变压器的磁特性曲线,据此建立了高效的非线性动态离散化模型,计算得出了在不同励磁输入状态下的各次谐波含量,探讨了励磁电压,负载和漏感等因素对谐波含量的影响,并提出了滤除高次谐波的措施。     

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。     

并联谐振中频电源的节能降耗与谐波抑制

针对三相整流并联谐振中频电炉能耗较高、谐波电流含量多的问题,采用双电源供电方式,提高逆变器输出电压,降低感应圈电流损耗,进而有效减少了中频炉对电网的谐波污染.在此基础上,为提高触发信号的对称度、齐整度,对电源控制电路做了改进设计.最终通过对某铸造企业中频炉的节能改造试验,证明节能效果非常明显.     

电网谐波对电动机运行的影响分析

谐波电流和谐波电压的出现,对周围的通信系统和电网以外的设备带来较大危害,已成为供电网中亟待解决的问题。探讨与分析了电网谐波磁场及谐波电流对电动机的影响与危害。