新型混合有源滤波器建模及其特性研究

合集下载

新型混合型电力有源滤波器在电网谐波中的应用研究

科技信息
。电力与能源ｏ
ＳＩＮＥ＆ＴＣＮＬＧＮＯＭＡＩＮＣＥＣＥＨＯＯＹＩＦＲＴＯ
２１年０２
第２期７
新型混合型电力有源滤波器在电网谐波中的应用研究
张健（宁省电力有限公司阜新供电公司安监部辽
辽宁
阜新
１３０２００）
ｆｒｔｉｏｏｏｙｓｒｔｒ，ｒｎｌｚｄａｄｓｕｉｄＴｈｎｔｒｕｈＭＡＴｏｈｓｔｐｌｇｔｕｅｗｅｅａａｙｅｎｔｄｅ．ｅｈｏｇｕｃＬＡＢｓｍｕａｉｎｅｐｅｍｅｔｌｒｓｌｓｖｒｙｔｅｆａｉｉｔｎｅｉｂｌｙｏｉｌｔｏｘｒｎａｅｕｔｅｉｈｅｓｂｌｙａｄｒｌｉｔｆｉｆｉａｉｔｅｆｌｒｎｅｅｏｅｅｆｓｌｐｗｅａｒｔｒｒｔｔｐｘｒｍｅｔ，ｈｒｎｃｃｍｐｎａｉｎｍｉｅｘｒｍｅｔｐｏｅｔｅａｔｅｐｗｅｌｒｈｔ，ａｄｄｖｌｐｄａｓｔｏｍａｌｏｒｌｂｏａｏｙｐｏｏｙｅｅｐｅｉｎａａｍｏｉｏｅｓｔｘｄｅｐｅｉｅｌｏｉｎｒｖｈｃｉｏｒｆｔｖｉｅｈｓｓｍｐｅｓｒｃｕｅｏｖｎｅｔｏｅａｉｎ０ｄｒａ－ｔｅｏｍａｃ，ｈｒｎｃｃｍｐｎａｉｎｅｆｃｓｇｏｈｒｃｅｉｔｃｆｒｇｅｔｐｏｔｏｄａｉｌｔｕｔｒ，ｃｎｅｉｎｐｒｔｏ，ｇｏｅｌｉｐｒｒｎｅａｍｏｉｏｅｓｔｏｆｔｉｏｄｃａａｔｒｓｉ，ｏｒａｒｍｏｉｎａｍｅｆｅｎ

混合型有源电力滤波器的设计及研究的开题报告

混合型有源电力滤波器的设计及研究的开题报告标题：混合型有源电力滤波器的设计及研究摘要：本研究旨在设计一种高性能的混合型有源电力滤波器，并对其进行研究。

通过对传统的电力滤波器进行改进，引入有源元件，达到更为准确和有效的滤波效果。

本文将从理论和实验两个方面出发，分别探讨电力滤波器的设计和优化及其在实际应用中的表现。

通过对不同类型信号的滤波，验证该有源电力滤波器的有效性，以及在不同负载情况下的稳定性。

关键词：混合型有源电力滤波器；滤波效果；稳定性；传统电力滤波器背景：电力滤波器作为电力电子设备中的关键元件，主要用于对电力负载中杂波和谐波进行滤波，以防止对电网和其他电力设备的干扰。

传统电力滤波器使用被动元件，如电感和电容，来实现滤波功能。

但由于其固有的设计缺陷，无法应对复杂的电力负载，同时难以实现高精度的滤波效果。

有源电力滤波器则是一种通过引入有源元件，例如功率放大器，从而优化和提升滤波效果的电力滤波器。

研究目的：本研究旨在设计一种高性能的混合型有源电力滤波器，并通过理论和实验探究其性能和稳定性，并与传统电力滤波器进行对比研究。

研究方法：本文将从三个方面开展研究：混合型有源电力滤波器的设计和优化、滤波效果的理论分析和仿真验证、以及在实际应用中的表现研究。

利用MATLAB等相关软件，对混合型有源电力滤波器的电路组成和参数进行模拟和分析，通过设计电路原理图和PCB电路板，完成滤波器的实际制作。

同时，在实验室和现场测试滤波器的性能和稳定性，以及与传统电力滤波器的对比研究，评估其在不同应用场景下的适应性。

预期结果：通过本研究，预计可以设计出一种性能稳定、滤波效果优良的混合型有源电力滤波器，解决传统电力滤波器存在的一系列问题，具有广泛的应用潜力。

同时，在具体实验和应用过程中，可以验证其在不同负载情况下的稳定性和滤波效果，对于电力负载滤波相关领域的研究和开发也将具有一定的参考和借鉴价值。

一种新型串联混合有源滤波器及其控制技术研究

Ａｂｔａｃ：ＨｙｒｄａｔｖｏｒｆｔｒｈａｅｅｖｄｓｃａｔｅｔｏｎｒｃｎｔｙａｓＡｉｎｔｔｏｌｍｓｏｈｒｄｉｉｎｌａｔｖｏｒ￣ｅｓｒｔｂｃｉｅｐｗｅｌｅｓｒｃｉｅｐｅｉｌａｔｎｉｎｉｅｅｅｒ．ｍｉｇａｈｅｐｒｂｅｆｔｅｔａｔｏａｃｉｅｐｗｅｄｔｒｉｉ
Ｋｅｗｏｄ：ｅｅｙｒｐａｔｅｐｗｒｌｒＡＦＰｏｐｎａｏ￣ｑｅｃｈｒｃｒｔｓｂｉｓｕａｏｙｒｓｓｒｓｂｄｔｅｃｉｏｅｔ（Ｐ）Ｄｃｍｅｓｔｎｅｕｎｙｃａａｔｓｃｔｉｔｉｌｔｎｉｈｉｙｖｉｆｅｉｅｉｉａｌｙｍｉ
进行了分析。仿真结果表明：该新型滤波器滤波性能好，控制方法简单，实用性高；校正环节使系统的相位裕度增大，稳定性提高，
谐波补偿性能也得到改善。关键词：串联混合型有源电力滤波器串联超前校正频率特性稳定性仿真【图分类号】’ １【献标识码】［章编号】００３８（０００ —０２０中ｒ７文ＩｒＡ文１０．８ｓＨｙｒｔｅＰｗｅｉｅｓａｃｎａＮｏｅｌＳｅｉｂｉＡｃｉｏｒＦｌｒｅｄｖｔ
ａｄｌｎｒｌｃｎｑｕｎｔＣｏｔｏｓＴｅｈｉｅ
ＺｈｎａｙｎＤａｎｕＷａｇＤｅｕａｇＸｉｏｉｇｎｇＣｕｌｎｆ

一种新颖的并联混合有源电力滤波器设计研究

国内外有许多学者对其进行研究。图１示是本文研究的一如所种电容注入式的并联混合型有源电力滤波器电路结构图。
ｉ，ＷＭ直流侧电容电压为Ｕ，Ｐ交流测电感为Ｌ则有：，
ｉ＋＋＝ｉｉ０。（１）
方程：ＬＬＬ＝。ＫＵ ”＋－ｂｕＵ＋：ｕ ”＋（３）（４）（５）
：蛙
，蹦
ｒ嚣
● －＿Ⅳ －－＿．－＿ Ⅳ一 Ⅳ ＿・ … －＿－－．・一．＿．－．・－．一・＿．．・． Ⅳ Ｊ
ｕ＋ｂｕ＝。ｕ＋０
（２）
补偿电流ｉ是由主电路中直流侧电容电压与交流侧电源电压的差值作用于电感上产生的，主电路的工作情况由主电路中六个开关器件的通断组合决定。将特定的开关组合所对应的工作情况称为工作模式，可得下列描述主电路工作情况的微分
对于三相桥整流电路这样的谐波源，Ｃ滤波器典型的组成包Ｌ括５、次及高通滤波器，时包括１次甚至１次滤波器。次７有１３这样可以通过无源滤波器将谐波源产生的谐波大量滤除，有而源滤波器只需补偿ＬＣ滤波器未能补偿的谐波，样一个混合这
并联混合型有源电力滤波器是一种补偿电流型谐波负载
并联混合型有源电力滤波器中，除了无源部分以外，有还很重要的部分就是有源部分。下面就对本文研究的有源部分进行分析。为了分析清楚混合型的拓扑，先对最常见的三相三线制并联型有源电力滤波器进行分析。

一种实用的混合有源电力滤波器的设计和仿真

（７）
５４
重庆工商大学学报（自然科学版）
第３Ｏ卷
再将式（７）代入式（１）可得：
：
ｃ压亟 ∞ ：＾／（口＋６）
：
：
（８１
由式（２）可知品质因素的定义，对于ｎ次谐波，它的阻抗与滤波器的品质因素成正比，品质因素Ｑ越大，谐波阻抗越大，频率的性能也就越好，但是会造成滤波器太过敏感，一旦发生失谐现象，就会使滤波器的性
２混合有源滤波器主电路的参数设计
２．１无源滤波器的设计
如图１所示，无耦合变压器型混合有源电力滤波器是由无源滤波器，即７次单调谐、电压型逆变器及
其缓冲电路和直流侧电容组成。为了便于分析，现假设在理想状态下。在投入混合有源滤波器进行补偿之前，负载谐波电流全部流入
５３
３８０Ｖ，５０Ｈｚ
ＮｏｎｌｉｎｅａｒＬｏａｄ
图１无耦合变压器型混合有源电力滤波器主电路结构图
无源滤波器的谐振频率志
单调谐滤波器对／７，次谐波的阻抗：
，谐振角频率：
∞ｎ ‘ ）
根据投资最小的原则确定具体数值。设单位容量的电容和电感的费用分别为口和６，则总投资为Ｍ：
Ｍ＝口Ｑｃ＋６ＱＬ（６）
将式（１）（４）（５）代入式（６），可以将看成是电容值Ｃ的函数，为求的最小值，将函数求导并令其为
零，求得的电容值为：

混合型有源滤波器研究[论文]

混合型有源滤波器的研究【摘要】随着电力电子技术的不断进步以及大功率可关断器件的高速发展,有源电力滤波器(active power filter,apf)在抑制电网中的谐波、补偿供电系统的无功功率等方面得到广泛应用。

本文对混合型有源进行了研究,提出了一种适合工程中应用的大功率混合型有源滤波器,并对该滤波器的参数进行了设计。

【关键词】 apf拓扑结构逆变器1 前言有源滤波器已经被许多国家广泛应用到供电系统中,该类滤波器不但能够对用户自身谐波进行补偿还能够提高整个供电系统的服务质量。

随着研究的深入与需求的提高,有源滤波器正向着谐波补偿次数更高、单机容量更大方向发展以满足日益夸大的供电系统。

目前,制约有源滤波器发展的技术瓶颈主要是开关器件容量低和成本较高,为了克服这两个难题,可以采用有源滤波器和lc无源滤波器结合使用,构成混合型大功率电力滤波器(high-capacity hybrid active power filter)。

在混合型有源滤波器中,可以把谐波补偿的主要任务交给lc无源滤波器完成,同时又兼顾了开关频率高的特点,从而克服开关器件容量低、成本高的特点,平衡了开关频率和容量的矛盾。

本文对混合型有源滤波器的基本原理和拓扑结构进行了研究,提出了一种新型的混合型有源滤波器,仿真实验证明所设计滤波器的谐波补偿效果较好。

2 有源滤波器及其拓扑结构2.1 有源滤波器基本原理以并联型有源滤波器为例对其基本原理介绍。

有源滤波器包括两大部分:指令电流运算电路和补偿电流发生电路,其中补偿电流发生电路又由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分组成。

指令电流运算电路的主要作用是对补偿对象中的谐波和无功电流分量进行检测,得到补偿指令信号,为后续的补偿做准备,补偿电流发生电路根据指令电流运算电路检测得到补偿指令进行电流补偿操作,使得补偿电流和负载中产生的谐波和无功相抵消。

通常选择pwm变流器作为图中的主电路,在补偿电流时作为逆变器使用。

谐振阻抗混合型有源电力滤波器的建模与补偿特性分析

ｔｉｔＣｅｒｓｉ
０引言
随着各种非线性负载在工业领域的广泛使用，电网的谐波污染日趋严重，重威胁着电力系严
统的安全、定运行。无源电力滤波器（ａｓｅ稳Ｐｓｉｖ
滤波效果，但是又受其容量的限制，只能应用于补偿容量较小的场合。众多文献提出了由无源Ｊ
ＨＯｈｏａｇＺＡｏｇｈｎＵＳａｆｎ，ＨＯＬｎｚａｇ，ＴＮＧＦｉｎＡｅｉｇｔ（ｃｏｌｆｕｏａｉｎｌｔｃｌＥｇｎｅｉｇａｎｎｖｒｔｏｅｈｏｏｙＳｈｏｏｔｍｔｎａｄＥｅｒａｎｉｅｒ，ＮｍｉｇＵｉｓｙｆｃｎｌ，ＡｏｃｉｎｅｉＴｇＮｎｉｇ１０６ｈｎ）ａｊ０９，Ｃｉａｎ２
电力滤波器ＰＦ和有源电力滤波器ＡＦ组成混ＰＰ合型ＡＦ谐波和无功功率大部分由ＰＦ补偿，Ｐ，Ｐ
ＡＦ主要用于改善ＰＦ的滤波特性。由于混合ＰＰ型ＡＦ可以克服ＰＦ和ＡＦ各自的缺点同时具ＰＰＰ
关键词：有源电力滤波器；谐振阻抗混合型；制策略；波特性控滤中图分类号：Ｎ７３８文献标志码：文章编号：０１５１２１）９０９０Ｔ１．Ｂ１０－３（０１１－４－４５Ｏ
男，士研究生，硕研究方向为电力系统及其自动化。
ｂｓｄｏｈｔｃｕｅｃａａｔｒｓｉｓｏＦＢｓｄｏｈｏｔｌｓａｅｙｏｅｅｔｇｇｉａｍｏｉｕｒｎｎａｅｎｔｅｓｕｔｒｈｒｃｅｔｆＡＰ．ａｅｎｔｅｃｎｒｔｔｇｆｄｔｃｉｒｄｈｒｎｃｃｒｅｔａｄｒｉｃｏｒｎｌａａｍｏｉｃｒｅｔｈｍｐｃｓｏｕｒｎｕｐｔｇｉ，ｌｃｒｃｌｅｗｏｋｕｔａｉｎ，ｐｓｉｅｐｗｅｌｒｄ — ｏｄｈｒｎｃｕｒｎ，ｔｅｉａｔｆｃｒｅｔｏｔｕａｎｅｅｔａｔｒｓｆｃｕｔｉｎｌｏａｓｏｒｆｔｅｖｉｅｔｎｎｎｕｄｍｅｔｌｓｒｓｒｓｎｎｉｕｔｅｕｉｇｗｅｅａａｙｅ．ＴｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｈｗｔａｈｓｈｂｄｕｉｇａｄｆｎａｎａｅｅｅｏａｔｃｒｉｄｔｎｎｒｎｚｄｉｃｌｈｉｌｔｅｕｔｓｏｈｔｔｉｙｒｏｓｉＡＰａｏｄｆｔｒｃａａｔｒｔｓａｄｔｅｒｓｌａｒｖｄｆｃｉｅｒｆｒｎｅｆｒｐａｔａｐｌａｉｎＦｈｓｇｏｉｅｈｒｃｅｓｉ，ｎｈｅｕｔｃｎｐｏｉｅｅｅｔｅｅｅｃｏｒｃｉｌｐｉｔ．ｌｉｃｓｖｃａｃｏ

混合型有源电力滤波器的研究的开题报告

混合型有源电力滤波器的研究的开题报告一、研究背景和意义随着电力电子技术的发展，越来越多的电子设备被广泛应用于工业控制、电力调节、UPS和交通等领域。

这些设备会产生大量的谐波干扰，在电力系统中形成谐波污染，影响电力质量，使电力系统的稳定运行受到威胁。

为了解决这一问题，有源电力滤波器作为一种有效的谐波补偿设备得到了广泛应用。

传统的有源电力滤波器采用单一控制策略，如PWM控制、谐波检测与补偿控制等，存在着一定的缺点。

为了更好地对谐波进行控制，近年来研究人员提出了混合型有源电力滤波器。

该滤波器采用不同的控制策略，如谐波检测与补偿控制与谐波自适应控制相结合，能够更加有效地实现谐波补偿和抑制。

本文将研究混合型有源电力滤波器的基本原理和控制策略，设计并实现混合型有源电力滤波器并进行仿真和实验验证，进一步提高电力系统谐波抑制能力，促进电力系统的稳定运行，具有重要的理论和实际应用价值。

二、研究内容和方法1. 混合型有源电力滤波器的基本原理和控制策略研究2. 混合型有源电力滤波器的电路设计和实现3. 混合型有源电力滤波器的仿真验证和性能评估4. 混合型有源电力滤波器实验验证和实际应用研究以上工作将采用理论分析、电路设计、仿真验证和实验测试等多种研究方法进行。

三、预期成果和意义1. 深入了解混合型有源电力滤波器的基本原理和控制策略2. 实现混合型有源电力滤波器，验证其性能和有效性3. 促进电力系统谐波抑制技术的发展，提高电力系统的稳定运行水平4. 具有一定的实际应用价值和推广意义四、计划进度安排本研究计划分为三个阶段完成：第一阶段：混合型有源电力滤波器基本原理和控制策略研究，2021年9月至2022年2月。

第二阶段：混合型有源电力滤波器设计和仿真验证，2022年3月至2022年8月。

第三阶段：混合型有源电力滤波器实验验证和实际应用研究，2022年9月至2023年2月。

五、论文结构安排第一章：绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和方法1.4 预期成果和意义1.5 计划进度安排1.6 论文结构安排第二章：混合型有源电力滤波器的基本原理和控制策略2.1 有源电力滤波器的分类和特点2.2 混合型有源电力滤波器的基本原理2.3 混合型有源电力滤波器的控制策略第三章：混合型有源电力滤波器的电路设计和实现3.1 混合型有源电力滤波器的电路结构设计3.2 元件选型和参数计算3.3 硬件实现第四章：混合型有源电力滤波器的仿真验证和性能评估4.1 仿真平台和仿真方法4.2 仿真结果分析和性能评估第五章：混合型有源电力滤波器实验验证和实际应用研究5.1 实验平台和实验方法5.2 实验结果分析和性能评估5.3 实际应用研究第六章：总结与展望6.1 研究总结6.2 存在问题和改进方向6.3 展望未来研究参考文献。

并联混合型有源滤波器研与仿真的综述

并联混合型有源滤波器研与仿真的综述摘要：随着电力电子设备的广泛应用，大量的谐波和无功电流注入电网，对公用电网的供电质量和用户设备的安全运行造成严重的威胁。

将传统的无源滤波器和有源滤波器结合起来，互相取长补短，组成混合型有源滤波器，是当前APF 研究领域的一个重要方向。

关键词：有源滤波器；谐波抑制与无功补偿；电网公害；正文：随着电力电子技术的发展，电力电子装置的广泛应用给电力系统带来了严重的谐波污染。

各种电力电子设备在运输、冶金、化工等诸多工业交通领域的广泛应用，使电网中的谐波问题日益严重，许多低功率因数的电力电子装置给电网带来额外负担并影响供电质量，因此，电力电子装置的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍。

故抑制谐波污染，提高功率因数的研究已成为电力电子技术中的一个重大课题。

本文围绕这一关键问题，通过对电力电子谐波源及其危害的认识和分析，从有源滤波器的谐波抑制补偿手段出发，探讨了综合治理的方法，最后对谐波综合治理的发展趋势进行了展望。

为了保证供电质量、提高电力系统运行的安全性和经济性，谐波抑制和无功补偿问题已是当前电力系统中迫切需要解决的问题。

为解决电力电子装置和其他谐波源的污染问题，就当前的工业现实而言,抑制谐波的基本手段是装设各类滤波补偿装置。

装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC滤波器。

这种方法既可抑制谐波又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。

这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。

此外，它只能消除固定频率的的谐波，滤除效果也不甚理想。

无源滤波器(PF)通常采用电力电容器、电抗器和电阻器按功能要求适当组合，在系统中为谐波提供并联低阻通路，起到滤波作用。

无源滤波器的优点是投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便，因此无源滤波是目前广泛采用的抑制谐波及进行无功补偿的主要手段。

无源滤波器的缺点在于其滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比所决定，只能消除特定的几次谐波，而对其它次谐波会产生放大作用，在特定情况下可能与系统发生谐振；谐波电流增大时滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载；有效材料消耗多，体积大。

混合型有源滤波器关键技术研究的开题报告

混合型有源滤波器关键技术研究的开题报告一、选题背景与意义滤波器作为电子系统中不可或缺的重要组成部分，用于滤除输入信号中的不需要的频率成分，以获得所需信号。

在日常生活中，滤波器也广泛应用于音频处理、通信、显像、医学等领域。

而混合型有源滤波器作为一种性能优越、设计灵活的滤波器，其应用范围更是得到了极大的扩展。

混合型有源滤波器是指结合了有源元器件和无源元器件的滤波器。

相较于传统的无源滤波器，混合型有源滤波器具有更高的增益、更大的带宽以及更强的稳定性。

相较于传统的有源滤波器，混合型有源滤波器的电路结构更加简单，设计灵活度更高。

然而，混合型有源滤波器也存在着一系列问题，包括非线性失调、幅度变化等问题。

因此，混合型有源滤波器设计过程中需要充分考虑各种因素，进行深入研究。

二、研究内容与方法本课题研究混合型有源滤波器关键技术，主要包括以下内容：1.基础理论研究：对混合型有源滤波器的基本原理、电路结构进行深入研究，探讨其优缺点及发展方向。

2.混合型有源滤波器设计方法研究：结合现有的滤波器设计方法，分析其适用范围及优缺点，提出新的设计方法。

3.电路参数分析：对混合型有源滤波器的各种电路参数进行分析，考虑非线性失调、幅度变化等问题。

4.电路仿真与实验验证：采用电路仿真软件进行混合型有源滤波器的设计、仿真和分析，同时进行实验验证，验证设计的正确性与可行性。

本研究将采用综合理论分析与电路仿真实验相结合的方法，对混合型有源滤波器关键技术进行深入研究，为相关领域的研究提供理论依据和技术支持。

三、预期成果通过本研究，预期达到以下成果：1.对混合型有源滤波器基础理论及电路结构有更为深入的认识。

2.提出新的混合型有源滤波器设计方法，能够实现优化设计。

3.对混合型有源滤波器各种电路参数进行分析，能够避免出现非线性失调和幅度变化等问题。

4.通过电路仿真与实验验证，验证混合型有源滤波器的性能。

以上成果将有益于混合型有源滤波器的实际应用，并对相关领域的未来研究提供指导意义。

一种新型并联混合型有源滤波器的研究

第２１卷第６期
Ｖｏ１．２ｌ
Ｎｏ．６
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年３月
Ｍａｒ．２０１３
一
种新型并联混合型有源滤波器的研究
杜辉。沈艳霞
Ｓｔｕｄｙｏｎａｎｅｗｓｈｕｎｔｈｙｂｒｉｄａｃｔｉｖｅｉｌｆｔｅｒ
ＤＵＨｕｉ，ＳＨＥＮＹａｎ－ｘｉａ
（Ｊ／ａｎｇｎａｎ如ｅ，ｓＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｘｉ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）
５次谐波补偿能力较差的状况，采用了反馈加５次前馈的控制策略．为了进一步对系统的无功功率进行补偿．在原有
的反馈控制环节上进行了一定的改进．仿真结果证明了该并联混合性有源滤波工作的有效性关键词：无变压器；混合有源滤波器；前馈加反馈补偿；无功功率补偿中图分类号：ＴＭ５７１．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４ — ６２３６（２０１３）０６ — ０１５２ — ０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｎｄｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｊａｕｓｔｍｅｎｔｆｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒ

基于DSP技术的混合有源滤波器仿真研究与设计的开题报告

基于DSP技术的混合有源滤波器仿真研究与设计的开题报告一、研究背景随着现代电子技术的快速发展，数字信号处理（DSP）技术在实际工程应用中得到了广泛的应用。

其中，混合有源滤波器是一种集模拟滤波器和数字滤波器优点于一体的新型滤波器，具有滤波精度高、实时性好等优点，在高速通信、音频处理、图像处理等领域有广泛的应用前景。

本文结合DSP技术和混合有源滤波器的特点，对其进行仿真研究和设计，旨在探究混合有源滤波器的特性和优化算法，提高其滤波精度和实时性。

同时，本文将给出具体的仿真实验结果和方案设计，为混合有源滤波器在实际应用中提供参考。

二、研究内容1.混合有源滤波器的原理和特性分析，包括滤波器的结构、组成部分和电路原理等方面，阐述混合有源滤波器在滤波精度、实时性、动态范围和稳定性等方面的特点。

2.混合有源滤波器的优化算法探究，包括对滤波器的加权和放大系数进行优化设计，提高滤波器性能和实时性。

3.基于DSP技术的混合有源滤波器仿真研究，利用Simulink等仿真软件搭建混合有源滤波器模型，进行仿真实验，并分析实验结果，验证优化算法的可行性和有效性。

4.混合有源滤波器的方案设计，针对实际应用需求，提出具体的方案设计，包括选取滤波器类型、组成部分、DSP芯片等方面的设计。

三、研究意义1.探究混合有源滤波器的特性和优化算法，促进其在实际应用中广泛应用。

2.通过DSP技术的应用，提高混合有源滤波器的滤波精度和实时性，为实际应用提供技术支持。

3.给出具体的仿真实验结果和方案设计，为混合有源滤波器在实际应用中提供参考。

四、研究方法1.文献综述法，通过阅读相关论文、文章等资料，了解混合有源滤波器的基本原理、优缺点和应用现状。

2.仿真分析法，利用Simulink等仿真软件搭建混合有源滤波器的模型，进行仿真实验并分析实验结果。

3.方案设计法，针对实际应用需求，提出具体的方案设计，包括滤波器类型、组成部分、DSP芯片等方面的设计。

新型并联混合型有源电力滤波器的研究

新型并联混合型有源电力滤波器的研究摘要：本文针对传统无源电力滤波器存在的滤波性能受限、频带范围不广的缺陷，研究并提出了一种新型并联混合型有源电力滤波器。

该滤波器采用有源滤波与无源滤波并联的方式，能够在更宽的频带范围内实现高效的电力滤波。

关键词：电力滤波器；有源滤波；无源滤波；并联混合型1. 研究背景在现代电力系统中，各种电子设备的广泛应用不仅带来了便利，也带来了一系列的电力质量问题，如谐波污染、电流不平衡和电压波动等。

为了解决这些问题，人们通常使用电力滤波器来进行滤波补偿。

传统的电力滤波器往往采用无源滤波器，包括电感型和电容型滤波器。

无源滤波器的滤波性能不够稳定，滤波频带范围也比较有限。

有必要研究一种新型的电力滤波器，以提高其滤波性能和适用范围。

2. 研究方法本文提出了一种新型并联混合型有源电力滤波器，它由有源滤波器和无源滤波器并联组成。

有源滤波器采用运算放大器和开关元件构成，并能够在额定功率下自适应地工作。

无源滤波器则由电感和电容构成，可以实现传统的电力滤波功能。

为了验证该电力滤波器的性能，采用了MATLAB进行电路仿真，以模拟实际工况下的电力滤波效果。

3. 实验结果通过仿真实验，我们发现新型并联混合型有源电力滤波器具有如下优点：（1）在更宽的频带范围内实现高效的电力滤波，能够有效地滤除谐波、电流不平衡和电压波动等电力质量问题；（2）具有较高的稳定性和可靠性，能够自适应地工作，适应不同的负载条件；（3）设计简单，技术实现成本低，具有一定的技术应用前景。

4. 结论本文提出了一种新型并联混合型有源电力滤波器，该滤波器综合了有源滤波器和无源滤波器的优点，并且能够在更宽的频带范围内实现高效的电力滤波。

仿真实验结果表明，该电力滤波器具有较高的稳定性和可靠性，且设计简单，技术实现成本低，具有一定的技术应用前景。

5. 下一步工作虽然本文提出的并联混合型有源电力滤波器在理论分析和电路仿真方面都具有较好的性能和实用性，但还需进一步开展实验验证。

新型并联混合型有源电力滤波器关键技术的研究

新型并联混合型有源电力滤波器关键技术的研究随着工业化进程的深入和电力电子技术的不断发展，电力质量问题愈发关键和严峻。

在一些高精度电力负载系统中，包括电力变频器、电力传感器、精密仪表等，都对电力质量有着更加苛刻的要求。

解决这些问题，新型并联混合型有源电力滤波器被开发，并引起了越来越多的研究关注。

新型并联混合型有源电力滤波器由一种被动滤波器和一个嵌入式电力滤波控制电路组成，它能有效削弱超调和电磁干扰，并提高电网的功率因数，减少电网的谐波污染。

它还通过电流控制技术来减小电感、电容、电阻等被动元件的比例，大大降低了开关损耗与物理占位空间。

新型并联混合型有源电力滤波器的开发使得电力质量得到了巨大提升，但其关键技术的研究和发展仍然面临许多困难和挑战。

一、滤波器的计算及模型的建立新型并联混合型有源电力滤波器包含了许多电气部件，如开关器件、电容、电感、磁珠、电阻、集成电路等等组成。

这些元器件相互耦合形成了一个复杂的电路系统，而弄清每个元器件的电气特性，就是要求滤波器的计算及模型的建立。

对于并联混合型有源电力滤波器的计算和模型建立，需要有真正意义上的全面分析，对于每一个电气元件，计算其在滤波中的贡献，建立其模型，并根据其在电气系统中的相互作用，分析电路的整体性能。

二、控制策略和算法在新型并联混合型有源电力滤波器的关键技术中，控制策略和算法是至关重要的一方面。

合适的控制策略和算法不仅能充分发挥电力滤波器的作用，确保滤波器对电气系统的有效容纳，而且可以提高滤波器系统的抗干扰能力和稳定性。

常见的控制策略包括电流控制、电压控制、主动阻尼控制等，其中电流控制策略较为成熟并且效果较好。

对于电流控制的算法，在以往的研究中已经有了很多成果，如PID控制、神经网络控制和自适应控制等。

三、集成电路设计集成电路是电力滤波器的一项重要组成部分，它有助于提高滤波器系统的抗干扰能力，同时也提高了控制系统的实时性和准确性。

因此，新型并联混合型有源电力滤波器电路的设计与集成电路也是电力滤波器的的关键技术之一。

混合型有源电力滤波器运行性能的分析与研究的开题报告

混合型有源电力滤波器运行性能的分析与研究的开题报告一、选题背景和意义随着现代电力系统的发展，各种复杂的电力负荷和电磁干扰不断出现，导致电力网络中的电力质量问题日益突出。

其中，谐波污染是导致电力质量问题的一个重要因素，它会导致电力系统中各设备发生异常，如电动机的温升过高、电子设备故障等。

因此，谐波滤波技术已成为保障电力质量的一项关键技术。

传统的有源滤波器主要采用PWM控制原理进行控制，其成本较高且依赖于电压源等因素，难以满足电网谐波滤波的要求。

而混合型有源电力滤波器能够在控制复杂性和运行性能上取得平衡，是目前研究的热点之一。

因此，本论文选取混合型有源电力滤波器为研究对象，对其运行性能进行分析和研究，为电力系统谐波滤波技术的研究和发展提供一定的参考和支持，具有重要的研究意义。

二、研究内容和思路本研究拟从以下几个方面进行研究：1. 混合型有源电力滤波器的原理和控制方法研究：深入分析混合型有源电力滤波器的工作原理和控制方法，重点研究其控制策略和稳定性分析。

2. 混合型有源电力滤波器的模型建立和仿真：建立混合型有源电力滤波器的模型，对其进行仿真分析，验证其滤波效果和控制性能。

3. 混合型有源电力滤波器的实验研究：在实验室中搭建混合型有源电力滤波器系统，验证其滤波性能和控制效果，通过实验结果对理论分析进行验证。

三、预期研究成果1. 对混合型有源电力滤波器的控制方法进行了深入研究，提出了一种改进的控制策略。

2. 建立了混合型有源电力滤波器的仿真模型，并对其进行了仿真分析，验证了其滤波性能和控制性能。

3. 实验研究结果表明，混合型有源电力滤波器具有较好的谐波滤波效果和控制稳定性。

四、论文结构安排第一章绪论1.1 选题的背景和意义1.2 国内外研究现状和发展趋势1.3 研究内容和思路1.4 预期研究成果第二章混合型有源电力滤波器的原理和控制方法研究2.1 混合型有源电力滤波器的工作原理2.2 混合型有源电力滤波器的控制方法2.3 混合型有源电力滤波器的稳定性分析第三章混合型有源电力滤波器的模型建立和仿真3.1 模型建立3.2 参数设置3.3 仿真分析结果第四章混合型有源电力滤波器的实验研究4.1 实验系统的搭建4.2 实验参数设置4.3 实验结果分析第五章结论和展望5.1 结论5.2 展望。

一种新型混合型有源电力滤波器的研究

ＭａａｅｅｔｅａｔｅｔＣａｇｈｕ２３０，ｈｎ；．ｕｈｕｏｅｌｔｆＣｉａｉｒｕ，ｎｇｍｎＤｐｒｎ，ｈｎｚｏ１０３Ｃｉ３ｚｏｗｒａｈｎＨｕｄａＧｏｐｍａＳＰＰｎｏａｎ
Ｓｚｏ２４０，ｈｎ；．ｈｎｎｔｅＣ．ｔ，Ｙｉｈｇ．４０２Ｃｉｏ５Ｃｎｒｌｏｔｅｎｕｈｕ３００ＣｉａＣｉａＹａｇｚｏＬｄｃａｎ４３０，ｈｎ＂．ｅｔｕｈｒ，ａＳ
摘要：出了一种单相并联混合型有源电力滤波器的电路结构。该电路由有源滤波器与基波串联提
谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成．用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源
侧。在该电路中，源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务，少了有源滤波器的容量；无减有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果．制它与系统阻抗可能发生的谐振。实验结果抑
ｐｗｒｕｐｙａｎｖｌｉｇｅｐａｅｓｕｔｙｒｃｉｅｐｗｒｉｅ（Ｐ）ｎｗｉｈａＰｏｎｃｄｏｅｐｌ，ｏｅｓｌ— ｈｓｈｎｂｄａｔｏｅｌｒＦ，ｈｃｎＡＦｉｃｎｅｔｓｎｈｉｖｆｔＡｉｓｅ
维普资讯 hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱtp://
一
种新型混合型有源电力滤波器的研究
－－３
●应用与设计

一种实用新型的并联混合有源滤波器研究

ＲｅｅｒｈｏｒｃｉａｎｗｙｅＳｕｔＨｙｒｄＡｃｉｅＰｗｅｉｅｓａｃｆａＰａｔｌａｄＮｅＴｐｈｎｂｉｔｖｏｒＦｌｒｃｔ
ＸＩＹｕｙｎＬＩＳａｈａＣＨＥＮｎ．ｕｉＡ — ｉ，Ｕｈｏ．ｕ，Ｌｉｇｋ
（．ｆｉｏｄｎＳｎＥｅｇｅｈｏｏｏ，ｔ．Ｈｆ３０８Ｃｉａ１ＨｅｌｅｕｎｒｙＴｃｎｌｇＣ．ｄ，ｅｅ２０８，ｈｎ；ｅＧｙＬｉ２ＮｎｉｇＮｉＳｌｒｎｒｙＴｃｎｌｇｓｏ，ｔ．ａｊｇ２００，ｈｎ）．ａｊａｏｅｇｅｈｏｉ．ｄ，ｎｉ１０９ＣｉａｎｌａＥｏｅＣＬＮｎ
・
４５・
２１０２年第５期
电力电容器与无功补偿
第３３卷
对谐波和三相不平衡有着较好的补偿效果。最后，
定义变流器的开关函数为：
通过 “ 合肥光伏发电金太阳工程 ” 低压侧的应用在验证了该装置具备优越的补偿效果性能。
．ｓ＝
补偿效果明显。体性能较好。整
关键词：混合型有源滤波器；电压前馈解耦；补偿性能
中图分类号：Ｍ６．２Ｔ７３８文献标识码：文章编号：６４１５（０２０－０５０Ｔ７ｌ２Ｎ１．Ａ１７ —７７２１）５０４－５
Ｆｇ４Ｓｍｕａｏｄｆｓｎｙ￣ｄａｔｖｏｒｆｔｒｉ．ｉｌｔｎｍｏａｏｈｕｔｈｂｃｅｐｗｅｌｉｌｉｉｅ

新型混合有源滤波器的研究

新型混合有源滤波器的研究宋文广【摘要】给出了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构,该滤波器由有源滤波和无源滤波两部分组成.利用电路结构的特点,在实现对电网进行无功补偿和抑制特定次谐波的基础上,大大降低了有源滤波部分的容量.在对该滤波器拓扑结构分析的基础上,建立了系统数学模型,给出系统的具体控制策略,完成了控制系统的设计.最后通过仿真分析验证了这种混合型电力滤波器拓扑结构及其控制策略的有效性.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2017(046)009【总页数】5页(P19-23)【关键词】混合型电力滤波器;特定次谐波;基波电压;无功补偿【作者】宋文广【作者单位】广东工业大学自动化学院,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TN713随着非线性负载的大量应用，谐波污染成为目前亟待解决的问题。

传统的无源滤波器易受电网参数影响，存在与系统发生谐振，效果不佳[1]等缺点。

对电能质量要求较高的场合目前常采用有源滤波装置。

有源滤波器[2-5]种类很多，在谐波电流补偿方面，其中最常用的是并联型有源滤波器(shunt active power filter，SAPF)。

文献[6-7]中论述了SAPF对负载所产生的谐波电流进行全补偿的控制策略，由于目标控制电流是除基波电流外的各次谐波电流之和，因此控制器无法对其实现无静差补偿。

文献[8]中介绍了SAPF对负载中的特定次谐波电流进行补偿的方法，通过新型的谐波检测算法配合经典的PI或PR控制器，可以实现谐波电流的无静差跟踪。

随着研究的不断深入，SAPF的电流控制策略在不断地优化，谐波电流补偿效果也越来越好。

然而就SAPF的拓扑结构而言，其主电路中的电力电子器件几乎承受了全部的电网电压，装置容量较大，该缺陷使得SAPF的成本较高，同时限制了它的应用范围。

为了克服这个缺点，一些文献提出了并联型混合有源滤波器（shunt hybrid active power filter，SHAPF）的拓扑结构和控制方法。

一种新型有源电力滤波器控制器设计及仿真研究

和Ｈ．Ｆｕｊｉｔ等人又提出了串并联混合型有源电力滤波
器。有源滤波技术在谐波抑制、无功功率补偿方面已经相当的成熟。同时它的组成结构、策略控制和硬件装置
等都也已经有了很大的进步。有源电力滤波器在各行各业得到了显著的应用，例如钢铁行业、冶炼行业、采矿行业、通信行业、建筑行业等等。
Ｏ引言
有源电力滤波器（ＡｃｔｉｖｅＰｏｗｅｒＦｉｌｔｅｒ — ＡＰＦ）的
基本思想形成于二十世纪六十年代末，日本学者Ｈ．
１有源电力滤波器的分类及工作原理
ＡＰＦ的一般分类方法有【２Ｊ：根据直流侧储能元件的
２０１３年（第４２卷）第１０期
工业科技
一
种新型有源电力滤波器控制器设计及仿真研究
董刚
（甘肃省计量研究院，甘肃兰州７３００００）
摘
要：在概述有源电力滤波器的起源、发展及应用现状的基础上，分析了有源电力滤波器的分类和工作原理，针对三相并
这主要取决于大、中功率全控型半导体器件的不断发
展，ＰＷＭ控制和一些智能控制的提高。在１９８３年 “ 瞬
指令电流运算功电流分量。补偿电流发生电路
时无功功率理论 ” 被提出，其主要致力于瞬时检测问题。１９８６年，Ｈ．Ａｇａｋｉ提出了用并联型有源电力滤波器（ｓｈｕｎｔＡＰＦ）消除谐波［２１。在１９８８ — １９９０年期间，Ｆ．Ｚ．ｐｅｎｇ