并联混合型有源滤波器在含分布式电源配网中的控制策略研究

阐述了并联型电力有源滤波器(sapf)启动时变流器直流侧电压、电流过冲的问题及其危害,并提出了采用pi控制器控制变流器直流侧电压软启动的解决方案,最大限度地降低装置启动瞬间的冲击电压、电流。文章给出了相应的理论分析和仿真结果,并根据仿真结果进行了试验。试验证明采取该方法能有效地降低apf装置启动时变流器直流侧的电压、电流冲击,确保了apf装置在系统中长期安全运行的可靠性。

随着电力电子技术的不断发展,电力电子装置在电力系统中的应用日益广泛,带来的谐波污染问题也严重的危害着电网的安全稳定运行。目前,无源滤波器是电力系统谐波和无功功率补偿的主要方法,但存在较多不足,有源滤波器具有较好的动态补偿效果,应用前景广泛,基于此,重点进行电力有源滤波器的特性研究。

本文主要讨论了现代建筑配电系统的谐波情况。首先分析了现代建筑配电系统谐波的产生和危害,其次介绍了有源滤波器(apf)在一个楼宇配电系统的应用。

有 源 滤 波 器 姓名：xxx 班级：xxx 学号:xxx 目录 一、基本介绍 二、工作原理 三、有源滤波器的功能作用 四、有源滤波器分类 五、有源低通滤波器的设计 六、总结 一、基本介绍 滤波器是一种能使有用信号通过而大幅抑制无用信号的电子装置。在电 子电路中常用来进行信号处理、数据传输和抑制噪声等。在运算放大器广泛 应用以前滤波电路主要采用无源电子元件一电阻、电容、电感连接而成，由 于电感体积大而且笨重导致整个滤波器功能模块体积大而且笨重。本文介绍 由集成运算放大器、电阻和电容设计有源滤波器，着重讲解低通、高通、带 通滤波电路。 二、工作原理 有源滤波器工作原理是：用电流互感器采集直流线路上的电流，经a/d 采样，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作 为pwm的调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控 制igbt单

一、基本概念： 有源电力滤波器（apf）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够 对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，之所以称为有源， 顾名思义该装置需要提供电源，其应用可克服lc滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法 的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功；三相电路 瞬时无功功率理论是apf发展的主要基础理论；apf有并联型和串联型两种，前者用的多；并 联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤 波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是 价位相对高！ 二、基本原理： 有源电力滤波器，是采用现代电力电子技术和基于高速dsp器件的数字信号处理技术制成 的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路

针对传统有源滤波器存在元件多、体积大、调试复杂、设计繁琐和滤波特性不好等缺点,提出了一种通用有源滤波器的设计方法。用滤波器芯片max275实现滤波功能,用单片机控制数字电位器,得到外围器件精确参数值。滤波器的各种参数用键盘设置,由lcd显示。试验数据表明,实现了2阶、4阶、6阶、8阶的低通带通滤波功能,可作为通用滤波器使用,提高了设计效率,具有较高的性价比和实用价值。

本文利用集成运算放大器和滤波器的相关知识，根据设定的上限截止频率和下限截止频率，采用二阶有源高通滤波器和二阶有源低通滤波器串联设计并制作出一个有源带通滤波器。通过对成品进行仿真和调试，达到有源滤波器的各项设计指标要求。

为了有效地控制谐波源,改善电能质量,将模糊直接功率控制的方法应用于并联有源电力滤波器。研究了模糊直接功率控制原理,直流母线电压的调节,有功和无功功率以及电流的补偿,并用matlab/simulink仿真软件进行仿真研究。仿真结果表明模糊直接功率控制的效果理想。在电力有源滤波器中,模糊直接功率控制技术可以作为控制谐波、改善电能质量的一种有效方法。

电流跟踪控制环节性能的优异对于有源滤波器的滤波能力有着重要影响.传统滞环电流控制响应速度快、结构简单,但因为环宽固定导致器件开关频率高,开关损耗大.为了克服传统滞环电流控制开关频率高、损耗大的缺点,本文采用一种可变环宽的滞环电流控制,通过使滞环宽度随着电流幅值变化实时调整,在保证跟踪精度的前提下达到降低最大开关频率及控制开关频率波动的目的.最后通过matlab进行系统仿真验证了变环宽滞环电流控制方法对逆变器开关频率控制的有效性.

针对盾构机的用电特性,提出一种新型混合有源滤波器的拓扑结构,并对其进行数学建模,研究k值对系统稳定性的影响。

APF电力有源滤波器基本原理

在详细分析了谐波合成原理的基础上,根据谐波合成可逆原理,提出了基于基波相减的谐波分离和消除方法。通过对实现电路的具体分析,给出了谐波分离的关键电路原理图,并详细说明了其工作原理。实测证明,所提出的滤波器简单有效,可作为一种新的全频谱谐波消除手段。

采用数字信号处理技术、现代电力电子技术和先进控制理论的电力有源滤波器对电网谐波可以进行动态实时补偿，是

本文介绍了滤波器的分类,并且着重介绍了以max275为核心的有源滤波器的设计方法和注意事项。

配电网中的间谐波是引起电压闪变的重要原因。针对上述问题,设计了基于巴特沃斯滤波器的并联型有源滤波器,并以上海某港口配电系统的谐波状况为实例进行了仿真研究。仿真结果表明:该有源滤波器能够较好的滤除电网中的间谐波电流,抑制电压闪变。证明了该方案合理,有效。

有源电力滤波器及有源滤波系统 安科瑞王志彬2019.03 概述：有源滤波器与被动式无功补偿和滤波系统有着本质的区别。其功能相当于一个可控电流源，可 向电网提供任意相位、幅值和频率的电流。随负荷谐波改变的有功功率，可根据抑制原理得到主动补偿。 滤波器有源滤波器的功能： 谐波补偿 通过电流源整流模块获得需要补偿的负荷电流。有源滤波器将谐波部分从该信中分离出来，通过反相 叠加，将其返回至电网中。这就起到了抑制谐波的作用，从而使电网电流只包含纯粹的基波部分。该控制 器不仅可以实现抑制所有的谐波，也可单独补偿用户所选择的谐波及无功功率。 在四线制电网的特定模型中，装置由四个功率电路组成。这对于3次谐波及其在中性线上叠加的谐波 的补偿都十分必要的。中性线负载能力最大可为每相符合的三倍。 无功功率补偿可从电网接入点向电网提供任何基本谐波的感性无功和容性无功功率。它为每个相位单 独提供功率，这样也

设计了基于双dsp28335有源电力滤波器监控系统的相关软件和硬件。详细阐述了can通信和上位机监控软件vb6.0在此监控系统中的应用,运用can通信实现了主控单元和算法单元之间的通信,并采用串行通信方式实现了上位机对电力系统的实时检测,对电能质量参数计算方法也进行了阐述。实验结果表明:设计的监控装置用于电力系统的谐波检测中,实时性好、精度高。

并联有源电力滤波器是电网中谐波治理的一个重要组成部分。二极管箝位式(npc)三电平并联有源电力滤波器适用于大功率,高电压场合的电流谐波补偿。为了解决传统的npc三电平并联有源电力滤波器结构中,中点电位波动的问题,提出了一种自消除中点电位波动的npc三电平并联有源滤波器结构,即在直流侧中点和三相桥臂中点之间串入一个可控电压源,通过控制可控电压源的输出电压的大小,对中点电位的波动进行实时的补偿。仿真的结果证实了提出的新型的并联有源滤波器结构能够有效的消除中点电位波动,且系统的动态性能良好,具有较高的实用价值。

讨论了用散射参数表达的串联阻抗z和并联导纳y的二端口特性,给出了它们的有源rc电路模型。作为应用实例,提出了一个用第二代电流传输器和rc元件组成的n阶电流型滤波器电路,不必改变电路参数,能同时实现高通和低通滤波功能。

针对并联型有源滤波器的拓扑结构,本文基于无差拍控制原理,结合线性预测法自适应法提出了一种新的电流预测法。该方法实现了对指令电流的准确预测,解决数字控制给apf产生的延时误差,提高了系统谐波检测的实时性,得到了可靠的参考电压矢量,结合电压空间矢量法实现了谐波电流的实时补偿。最后,在matlab/simulink环境中建立了仿真模型,设定了相关参数,仿真结果表明了该预测方法的有效性。

针对有源滤波器直流侧电压波动对有源滤波器的稳定性问题,详细地分析了直流侧电压波动产生的原因。并提出了一种改进的基于电压偏差平方的pi控制方法,此方法对处理传统pi控制的非线性问题有很大的改进。通过实验验证,该方法具有可行性和有效性。

分析了并联型有源滤波器的补偿原理,介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法。在电流环的控制方法中,针对单独使用pi控制时补偿性能的局限性,将重复控制引入电流的跟踪控制中,并采用pi加重复控制的复合控制策略对系统输出产生影响。通过matlab/simulink搭建复合控制的系统模型并进行系统仿真,在试验平台上加以试验。仿真和试验结果表明:补偿后系统电流谐波畸变率降低到1.33%,功率因数达到0.99,证明了复合控制的有效性和可行性。