供电系统有缘滤波PLC

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有源电力滤波器原理

有源电力滤波器原理有源电力滤波器是一种电力滤波器，与被动电力滤波器相比具有更好的滤波性能和灵活性。

其原理是通过外部激励电路的引入，使滤波器能够主动对输入信号进行调节和滤波。

有源电力滤波器主要由滤波器部分和激励电路部分组成。

滤波器部分一般采用电容、电感和电阻等元器件组成，用于对输入信号进行滤波处理。

根据滤波器部分的组成以及滤波器的工作原理不同，有源电力滤波器可以分为多种类型，比如自适应滤波器、谐波滤波器等。

激励电路部分是有源电力滤波器的关键部分，它通过激励信号对滤波器进行调节。

在有源电力滤波器中，激励电路通常由一组放大器和控制电路组成。

放大器的作用是将激励信号放大到适当的幅值，使其能够有效地调节滤波器的工作状态。

控制电路主要用于对放大器进行控制，使其能够根据输入信号的频率和幅值变化而调节。

激励电路的引入可以使有源电力滤波器具有更好的频率响应和动态性能。

有源电力滤波器的工作原理可以通过如下步骤进行描述：1. 输入信号通过滤波器部分，被电容、电感和电阻等元器件滤波和衰减。

滤波器部分的设计和参数选择决定了滤波器的频率响应和滤波特性。

2. 激励信号通过激励电路部分，被放大器放大到适当的幅值。

放大器的增益可以根据需要进行调节，以满足不同的滤波器工作要求。

3. 放大后的激励信号通过控制电路，对滤波器的工作状态进行调节。

控制电路可以根据输入信号的频率和幅值变化，动态地调整滤波器的参数和工作模式。

4. 调节后的滤波器输出信号经过放大器的逆变输出，得到最终的滤波器输出信号。

有源电力滤波器具有很多优点，比如滤波精度高、滤波范围宽、动态性能好等。

它可以有效地抑制输入信号中的谐波和噪声，提高电力系统的稳定性和可靠性。

同时，有源电力滤波器还可以根据需要进行调节和优化，适应不同的电力系统和工作环境。

总之，有源电力滤波器通过外部激励电路的引入，使滤波器能够主动对输入信号进行调节和滤波，从而实现更好的滤波效果和灵活性。

它是电力滤波器中一种重要的类型，广泛应用于电力系统和工业控制等领域。

有源滤波补偿柜工作原理

有源滤波补偿柜工作原理有源滤波补偿柜是一种能够改善电网质量的电力设备，广泛应用于电网中。

其主要工作原理是通过对电网电压的感知和分析，对电网电压信号进行滤波补偿，消除电网中的谐波失真、电压闪变等现象，进而提高电力质量。

本文将从有源滤波补偿柜的基本构成、工作原理和优点三个方面详细介绍其工作原理。

一、有源滤波补偿柜的基本构成有源滤波补偿柜通常由电容器、电感、晶闸管等元件组成，其所使用的控制器根据电网现场的具体情况而定，可以是单片机或是PLC。

有源滤波补偿柜的电容器和电感并联组成谐波滤波器，用于滤波谐波信号，并消除谐波失真。

晶闸管是控制有源滤波补偿的核心元件，可控硅根据控制器的指令，对电容器、电感等元件进行开关控制，即向电网注入逆向等值电压，消除电网电压畸变，实现电网电压的稳定。

1. 感知电网电压有源滤波补偿柜首先需要对电网电压进行感知和监测。

当电网中出现电压波形畸变或谐波, 有源滤波补偿柜能够及时感知到，并产生对应的电压信号，对谐波信号进行滤波，保证电网电压质量的稳定。

有源滤波补偿柜需要对电网电压进行深度分析，确定电网电压正常工作模式下的基准波形的频率及振幅。

在此基础上，有源滤波补偿柜能够根据电网电压畸变情况，计算出相应的滤波控制信号，并输出到晶闸管控制器中。

3. 滤波补偿电网电压当有源滤波补偿柜感知到电网电压的畸变后，晶闸管便立即对电容器、电感等元件进行半周期开关控制，向电网注入逆向等值电压，对电网电压进行滤波补偿，消除电网中的谐波失真、电压闪变等现象，以提高电力质量。

1. 谐波滤波效果好相对于被动滤波器，有源滤波补偿柜具有更好的谐波滤波效果，能准确地检测和抑制电网中的谐波信号，实现谐波滤波的目的。

并且，有源滤波补偿柜还具有谐波抑制率高、响应速度快等多项优点。

2. 可调节性高有源滤波补偿柜具有较高的可调节性，可以动态调节滤波器的带宽和滤波频率，进而适应电网电压畸变情况的变化，提高电网电压质量的稳定性。

有源滤波器的工作原理及应用

有源滤波器的工作原理及应用一、概述随着电力电子技术的迅猛发展和成熟，电力系统中的大型功率电子装置日益增多，在提高工业自动化水平和效益的同时，由于是各种使用传统相控整流技术的大容量非线性负荷，在运行过程中所产生的高谐波和低功率因数的运行状态，严重危害着电力系统的安全和电网供电质量。

针对电网谐波的复杂情况而研发的有源滤波器作为一款先进的电能质量治理产品，综合了电力电子技术、数字控制技术、数字信号处理技术等前沿技术，具有较高技术含量。

二、工作原理及容量选择有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。

1.改造项目可以通过对电网的实测，得出谐波电流。

需要测试的量有：相电流有效值：I0,电流总谐波畸变率：THDi,那么可以根据如下的公式得到谐波电流有效值：上式中，IH表示总谐波电流含量。

2.新设计项目在变压器二次侧进行集中治理时，可以通过如下公式来估算：上式中，S表示变压器容量，K表示负荷率，U表示线电压。

一般情况下，K取0.5～0.7之间；而THDi根据不同行业的负载情况取不同的经验值三、有源滤波器的发展趋势有源滤波器是改善供电质量，净化电网污染的一种有效装置，自从七十年代提出以来，有源滤波技术得到了长足的发展，越来越多的有源滤波器投入了运行，无论从现实功能还是运行功率上都有明显进步。

目前，有源滤波器已经运用在提高电能质量，解决三相电力系统中终端电压调节，电压波动抑制，电压平衡改善以及谐波消除和无功补偿等问题上。

从近年来的研究和应用可以看出，有源滤波器的发展前景如下：（1）随着新型能源的发展，有源滤波器的运用范围得到极大扩展。

特别是新型能源发电后并入电网时，有源滤波器可减少其对电网产生危害。

（2）从成本和效率，以及扩大容量来说，模块化的有源滤波器系统将得到更加广泛得运用。

PLC在电力系统中的应用案例

PLC在电力系统中的应用案例随着科技的快速发展和工业自动化的推广，可编程逻辑控制器（PLC）在电力系统中的应用也越来越广泛。

本文将以案例的形式介绍一些PLC在电力系统中的具体应用。

案例一：电力监控系统在一个大型发电厂中，需要对电力系统进行实时监控以确保其正常运行。

利用PLC的强大功能，可以实现对电力系统参数的监测和报警功能。

例如，PLC可以监测电压、电流、功率因数等参数，一旦出现异常，即可通过PLC发送报警信号，提醒工作人员并采取相应的措施。

此外，PLC还可以通过通信接口与数据管理系统进行数据交互，实现数据的远程传输和分析，进一步提高电力系统的安全性和可靠性。

案例二：电力负荷管理在一个城市的电网系统中，需要合理管理和控制电力负荷，以满足用户的需求并保证电网的稳定运行。

通过PLC的应用，可以实现精确的负荷预测和负荷调控。

PLC可以根据历史数据和实时数据，进行负荷预测，并根据预测结果自动调节供电情况，以避免过载或不足。

同时，PLC还可以根据电力需求的变化，灵活地调整电力分配方式，实现高效的电力利用和分配。

案例三：电力设备故障检测与隔离在一个电力系统中，电力设备的故障是不可避免的。

为了减少故障对电力系统的影响，需要及时检测和隔离故障。

PLC可以用于监测电力设备的状态，例如变压器的温度、电机的电流等。

一旦发现设备异常，PLC可以根据预设的逻辑和规则，自动采取相应的控制措施，例如切断故障设备的供电，以保护整个电力系统的正常运行。

这种基于PLC的故障检测和隔离能够大大提高电力系统的可靠性和安全性。

案例四：电力系统节能优化为了减少能源消耗和提高电力系统的效率，可利用PLC实现电力系统的节能优化。

PLC可以监测电力系统各个节点的用电情况，并根据不同的电力需求和工况，自动调节供电方式和电力分配方式，以达到节能的效果。

此外，PLC还可以通过控制电力设备的启停，实现对无效运行的设备进行节能管理。

通过这种基于PLC的节能优化措施，可以有效降低电力系统的运行成本，提高能源利用效率。

有源电力滤波器

有源电力滤波器（APF）引言谐波电流和谐波电压的出现，对于电力系统运行是一种“污染”，它们降低了系统电压正弦波形的质量，不但严重地影响电力系统自身，而且还危及用户和周围的通信系统。

近半个世纪以来，随着电力电子设备的推广应用，非线性负荷的迅速增加(例如电气机车、工业电炉等的应用)，特别是高压直流输电的运用，谐波污染问题日趋严重，并因此受到人们普遍的关注和重视。

减小谐波影响的技术措施可以从两方面入手：一是从谐波源出发，减少谐波的产生；二是安装滤波装置。

常见的滤波器包括无源滤波器、有源滤波器以及混合滤波器。

无源滤波器（PF:Passive Filter）也称为LC滤波器，是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置。

无源滤波器的工业应用已经有相当长的历史，其设计方法稳定可靠、结构简单，但其滤波效果依赖于系统阻抗特性，并容易受温度漂移、网络上谐波污染程度、滤波电容老化及非线性负荷的影响。

此外，无源滤波器仅能对特定的谐波进行有效地衰减，而出于经济和占地面积方面的考虑，滤波器个数均是有限的，所以对谐波含量丰富的场合，无源滤波器的滤波效果往往不够理想。

与无源滤波器对应的是有源滤波器（APF:Active Power Filter）。

有源电力滤波器采用开关变换器消除谐波电流，克服了无源滤波器的缺点。

有源电力滤波器有着无源滤波器无可比拟的技术优势，因此越来越受到人们的关注。

1.有源滤波器的发展历史有源滤波器的思想最早出现于1969年B.M.Bird和J.F.Marsh的论文中。

文中描述了通过向交流电源注入三次谐波电流以减少电源中的谐波，改善电源电流波形的新方法。

文中所述的方法认为是有源滤波器思想的诞生。

1971年日本的H.Sasaki和T.Machida完整描述了有源电力滤波器的基本原理。

1976年美国西屋电气公司的L.Gyugyi和E.C.Strycula提出了采用脉冲宽度调制控制的有源电力滤波器，确定了主电路的基本拓扑结构和控制方法，从原理上阐明了有源电力滤波器是一理想的谐波电流发生器，并讨论了实现方法和相应的控制原理，奠定了有源电力滤波器的基础。

PLC在电力系统中的应用

PLC在电力系统中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的电子设备，已经广泛应用于各个领域，其中包括电力系统。

在电力系统中，PLC的应用为电力传输、配电和监控等方面提供了有效的解决方案。

本文将探讨PLC在电力系统中的应用，并讨论其优势和挑战。

一、PLC在电力传输中的应用PLC在电力传输过程中发挥着重要的作用。

它可以通过检测和控制电力传输中的参数，确保电力的稳定和可靠传输。

例如，PLC可以监测电力传输线路的电流、电压和频率等参数，并及时采取措施来调整电力传输的速率和方向，以保持电力系统的平衡和稳定。

此外，PLC还可以用于电力线路故障的检测和定位。

通过对电力系统中的传感器和断路器等设备的监控，PLC可以及时发现电力线路中的故障，并通过自动化控制来切断故障部分，以避免故障进一步扩大，并减少对整个电力系统的影响。

二、PLC在电力配电中的应用电力配电是指将电能从输电线路传输到各个用户的过程。

在这个过程中，PLC可以用于控制和管理电力配电系统，提高电力分配的效率和可靠性。

PLC可以监控和控制电力配电系统中的开关、变压器和配电盘等设备。

通过灵活的编程，PLC可以实现对这些设备的自动控制和故障检测。

例如，当某个配电开关发生故障时，PLC能够及时切断故障部分，并启动备用方案，以保障用户的供电可靠性。

此外，PLC还可以实现电力配电系统的远程控制和监控。

通过网络连接，PLC可以与电力配电中心建立通信，并传输数据和指令，实现远程监控和控制。

这样，电力公司就可以对分布在各地的配电系统进行集中管理，并及时响应故障和用户需求。

三、PLC在电力系统监控中的应用PLC在电力系统监控方面有着广泛的应用。

它可以通过与传感器和仪表等设备的连接，实时获取电力系统的各种参数，并将其显示在人机界面上。

通过PLC的编程，可以实现对电力系统的实时监测和数据分析。

例如，PLC可以监测电力系统中的电压和频率波动，并进行报警和控制。

同时，PLC还可以收集电力系统的历史数据，并进行统计和分析，以便对电力系统进行优化和改进。

有源电力滤波装置详细介绍

有源电力滤波器详细介绍一、有源电力滤波装置1.1 型号说明1.2 工作原理ANAPF系列有源电力滤波装置，以并联方式接入电网，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用PWM变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统，从而实现谐波治理和无功补偿。

原理如下图：1.3 主要技术特点DSP+FPGA全数字控制方式，具有极快的响应时间；λ先进的主电路拓扑和控制算法，精度更高、运行更稳定；λ一机多能，既可补谐波，又可兼补无功；λ模块化设计，便于生产调试；λ便利的并联设计，方便扩容；λ具有完善的桥臂过流、保护功能；λ使用方便，易于操作和维护。

λ1.4 滤波方案选择框图1.5 安装技术要求2.5.1 布置要求ANAPF一般为标准柜式结构，安装时应避免倒置或平放，外形尺寸由所选谐波补偿电流值决定，平面布置形式一般由谐波电流补偿点位置决定。

其平面布置要求如下1）离墙安装：正常情况下建议与低压开关柜并列离墙布置，正面操作，双面维护，背面维护通道不小于800mm。

2）靠墙安装：ANAPF也可靠墙布置，正面操作，正面维护。

3）电气设计人员在考虑系统接线及平面布置时应注意将ANAPF的补偿接入点尽量靠近补偿对象，并处于采样CT的上游，或在末端预留空间供设计安装，CT采样处下游不能包含容性负荷。

平面布置示意如下图：4）ANAPF所有正常情况下不带电的金属外壳均应根据设计要求的接地制式（TN-S、TN-C-S、TT等）严格做好相应的保护接零或保护接地。

2.5.2 互感器的安装1）互感器的P1端指向电网，P2端指向负载。

2）互感器与ANAPF的接线如下图所示：3）注意互感器的进出线要一致且方向正确。

4）安装电缆规格如下表：安装电缆与CT采样线截面积1.6 主要应用范围及场合λ机长：主控室、计算机房、广播系统、EIB灯光调光系统等。

医院：ICU（重症监护室）、MRI（磁共振成像）、手术室、医学成像室、放疗科等。

为什么要使用有源电力滤波器

为什么要使用有源电力滤波器安科瑞王志彬2019.03由于电子电力装置的使用产生许多的电力谐波，有源电力滤波器在现在社会中的使用是极其广泛的，因为谐波的如果不加以处理的话，后果是严重也是多方面的，会引发火灾、影响电气设备运行、电网谐振及工控系统的崩溃等，接下来就详细的介绍一下谐波带来的危害。

1.使电力元件附加损耗增大，易引发火灾。

谐波会使公用电网中的元件产生附加的损耗，降低了发电、输电和用电设备的效率。

大量三次谐波在流过中线的时候会使线路过热，甚至引起火灾。

2.影响电气设备运行。

谐波会严重影响电气设备的正常工作，使得电机产生机械振动与噪声等;使得变压器的局部严重过热;使电容器和电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，如果不及时处理的话，最终会导致损坏。

3.引起电网谐振。

这种谐振可以使谐波电流放大几倍甚至是数十倍，会对系统，特别是对电容器及与之串联的电抗器形成很大的威胁，经常使电容器与电抗器烧毁。

4.使继电保护误动作，电气测量误差过大。

谐波会导致继电保护，特别是微机综合保护器与自动装置误动作，造成不必要的供电中断和生产损失。

谐波还会使电气测量仪表计量不准确，产生计量误差，给用电管理部门或电力用户带来经济损失。

5.使工控系统崩溃。

临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰，轻则产生噪声、降低通信质量、计算机无法正常工作，重则导致信息丢失，使工控系统崩溃。

谐波的危害对于我们的影响是非常严重的，随意我们就选择了有源电力滤波器，它以独特的功能，为我们消除了谐波的危害。

希望以上的介绍可以为您带来帮助。

安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波，但是非线性电力设备（大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等）的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流，谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。

对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量为基波，频率是基波频率整数倍的分量为谐波。

有源滤波器在低压配电系统中的应用

有源滤波器在低压配电系统中的应用摘要：随着科技的发展及居民生活质量的提高，电能质量越来越受重视。

波形是电能质量的三大要素之一，而电网中过多的谐波含量会让波形产生畸变，如果不进行有效的谐波治理会严重影响电能质量，进而威胁电网的正常运行甚至居民的生命财产安全。

本文通过对江苏理文纸业PM10纸机技术改造工程低压配电系统设计实例的分析，简要介绍了谐波的产生、谐波对电力系统的危害，以及无源滤波器与有源滤波器的工作原理、区别，提出了宜采用有源滤波装置的场合及其设备布置时应注意的问题。

关键词：低压配电；谐波；无源滤波；有源滤波1 引言在工业和商业电力系统运行过程中，有时会出现一些莫名其妙的故障或事故。

比如，在用电设备总功率及功率因数都在允许范围内时，某些补偿电容器或熔断器发热烧毁，测控元件及保护装置产生异常误差或者误动作，负荷开关失控，生产工艺或产品质量不稳定等问题。

其中很可能的元凶就是：谐波。

在理想情况下，我国电力系统电压及电流为标准的50Hz正弦波形，但是由于许多非线性电气设备的投入运行，其电压、电流波形实际上不是标准的正弦波形，而是产生了不同程度的畸变。

供电设备在高频分量的作用下，集肤效应增大，涡流、磁滞等影响增加，进而引起元件异常发热、损耗增加，对测控元件及保护设备产生干扰引起误动作或者拒动，严重影响并联电容器的寿命，降低断路器的开断能力，造成通讯线路的故障等。

2 无源滤波器与有源滤波器无源滤波器：又称LC滤波器，其本质就是利用电感、电容和电阻的串并联组合关系构成滤波电路，使其对某些频次的电流呈现出谐振状态，从而达到滤除该次谐波而基波分量不受影响的目的。

谐振状态时电路对该频次电流成纯阻性,感抗值与容抗值大小相等方向相反，由公式：,可知谐振频率:，由此公式对电感、电容值进行调整即可组成不同谐振频率的组合电路。

特点：结构简单、成本低廉、运行可靠性高、运行费用低，至今仍被广泛应用。

有源滤波器（APF）：一种用于动态抑制谐波、补偿无功功率的新型电力电子装置，采用现代电力电子技术，基于高速DSP器件的数字信号处理技术，通过对采集信号的处理，生成与电网谐波电流幅值相等、方向相反的补偿电流注入电网，主动对谐波电流进行补偿或抵消。

plc开关电源工作原理

plc开关电源工作原理
PLC开关电源的工作原理如下：
1. 输入电源：PLC开关电源通常使用交流电源作为输入。

输入电源的电压和频率根据具体的PLC型号和要求而定。

2. 整流滤波：输入电源经过整流滤波电路将交流电转换为直流电，并通过滤波电路去除电源中的纹波和噪声，以确保电源输出的稳定性和纯净性。

3. 直流电压调节：通过电源内的调节电路对直流电进行稳压和稳流操作，以确保电源输出的电压和电流在一定范围内保持稳定。

4. 输出电源：稳定的直流电经过输出电路供给给PLC系统的各个电路和设备。

输出电路根据具体的PLC需求，通常包括多个电压和功率等级的输出端口，以供应不同电路的需求。

5. 保护电路：PLC开关电源通常会内置多种保护电路，如过流保护、过压保护、过热保护等，以确保电源和PLC系统的安全运行。

当电流、电压或温度超过设定阈值时，保护电路会自动切断电源输出，防止损坏PLC系统或引起安全事故。

6. 控制电路：PLC开关电源还包括可编程的控制电路，用于监控和控制整个电源系统的工作状态。

控制电路可以根据需要进行开关控制、电压和电流调节等操作，以满足不同的PLC 系统需求。

总的来说，PLC开关电源通过整流滤波、稳压稳流、保护和控制等环节，将输入的交流电源转换为稳定的直流电，并保证其输出的稳定性、可靠性和安全性，以供给给PLC系统的各个电路和设备使用。

基于通用内模的变频电网有源电力滤波器自适应重复控制

基于通用内模的变频电网有源电力滤波器自适应重复控制高峰;林辉【摘要】为了提高变频电网并联型有源电力滤波器(APF)的电流控制性能，针对谐波源的多样性和负载状态的变化，提出了一种通用内模，然后，结合两次坐标变换，通过内模p值的自适应调节，建立了基于通用内模的重复控制器。

这种控制器，能够根据电网或负载状态，调整动态响应时间和补偿范围。

这样就解决了谐波源或负载的变化引起的补偿效果降低的问题。

针对电网频率的大范围变化，又引入了周期自适应参数。

为了弥补重复控制动态延迟的缺陷，将并联比例控制器组成复合控制系统，并对该系统的主要特性进行了分析。

在飞机变频交流电网并联APF系统中，首先将所提重复控制方法与其他四种方法了进行仿真对比，最后进行了实验验证。

仿真和实验结果证明了基于通用内模的复合重复控制策略的有效性和优越性。

%To improve the current control of shunt active power filter (APF) in a variable-frequency power grid, we develop a generic internal model and build a repetitive controller based on this internal model. According to grid conditions or loads, this repetitive controller can adjust the dynamic response time and the compensation range through p and two coordinate transformations to guarantee the effective compensation for different harmonic sources and changing load status. It can also adapt to changes in a wide range of grid frequencies due to the introduction of its adaptive period parameter. To compensate for the dynamic delay in the repetitive controller, we form the composite control system by shunting the repetitive controller with a proportional controller. The major characteristics of this composite system are given. In the shunt APF systemof an aircraft variable-frequency power grid, we perform simulations for the proposed repetitive control method and the other four existing control methods, and compare their simulations results. Simulation and experimental results confirm the validity and superiority of the proposed repetitive controller over other controllers.【期刊名称】《控制理论与应用》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】10页(P725-734)【关键词】飞机电网;变频系统;电能质量;有源电力滤波器;重复控制【作者】高峰;林辉【作者单位】西北工业大学自动化学院，陕西西安710129;西北工业大学自动化学院，陕西西安710129【正文语种】中文【中图分类】TM71“多电飞机”是飞机发展的必然趋势,其主要特征是具有大容量的供电系统和广泛采用电力作动技术.高效且可靠的变速变频供电系统成为先进民用飞机的首选,例如B–787飞机采用了四通道独立供电,单通道容量超过250kVA/230V的变频交流发电系统.空客A–380采用了单通道容量为150kVA,总容量为900kVA的变频交流供电系统.然而大量电子设备等非线性负载也使飞机变频电网的谐波污染日益严重,带来了较大的安全隐患.有源电力滤波器(APF)与无源滤波器相比,能动态抑制谐波和补偿无功功率,已成为治理谐波污染的有效工具.而跟踪性及实时性好的补偿电流控制则是保证并联APF补偿性能的关键环节之一.较常用的补偿电流控制方法有:滞环比较法、三角载波比较法、空间矢量控制等,其中载波比较法以其开关频率固定的优点应用广泛.近年来,变结构控制、模糊控制、神经网络控制、鲁棒控制、预测控制等现代或智能控制方法也应用到电流控制中,增强了应对非线性、时变系统的能力[1–2].由于并联APF的指令电流是由多次谐波(通常包含几次到几十次的谐波成分)叠加而成的周期信号,传统PI控制器由于受带宽限制电流跟踪效果较差,若调整参数加大带宽,不仅效果有限且易引起不稳定[3].谐振控制虽能对特定频率谐波实现无差控制,但每次谐波均需一个控制器,实现起来非常复杂[4].而滑模控制等智能方法虽能对任意有界信号渐近跟踪和完全抑制,但相对复杂且精度也不高.重复控制是基于内模原理的适合跟踪或抑制周期输入或扰动的学习控制方法,实现简单且稳态性能极佳.重复控制发展至今已涌现出许多研究成果及应用,对于线性时不变重复控制系统的研究已趋于成熟,如连续和离散时延的重复控制、有限维重复控制[5–7].对于时变系统的重复控制也有探索[8].近年来,一些学者利用重复学习控制[9–10]、变结构重复控制[11]来解决非线性系统控制问题.重复控制在APF电流控制中已有不少成功的应用[12–14].实际上,大部分谐波源产生的谐波,大多只含部分次谐波,例如单相整流器只产生奇次谐波.因此,基于选择性内模的重复控制成为了研究热点[15].文献[16]为适应电力系统的需要,提出了可补偿全部奇次谐波的内模,将延迟时间缩短到半个周期.文献[17]提出了包含零点的内模,不但可补偿全部奇次谐波,且内模零点增强了补偿灵敏度.文献[18]又提出了可补偿6l±1次谐波的内模(l∈ℕ),专门补偿平衡三相6脉波整流器产生的谐波.这些成果改进了经典内模的全频段补偿策略,缩短了延迟时间,避免将位于无谐波频段的测量及干扰噪声放大[15].然而,上述选择性内模只各自针对特定的谐波源或负载状态,当谐波源或负载状态发生变化后,指令电流的谐波成分也会发生变化,而这些内模无法动态调整补偿范围.文献[19]提出了基于由滑动离散余弦变换(DCT)滤波器构成的内模的重复控制策略,可通过改变有限补偿集合的大小调整补偿范围且不增加计算复杂性,同时其对舍入和量化效应也不敏感.然而,由于滤波器需要采集1个基波周期中的N个输入值而后滤波,使该方法总有1个指令周期的延迟,无法动态调节动态响应时间,而且有限个被补偿的谐波次数必须已知[20–21].另外,指令周期的变化对重复控制影响很大,通常需引入自适应策略[22].本文首先提出了一种新型通用选择性重复控制内模,并进行了理论推导和证明.接着建立了飞机变频电并联APF系统的数学模型,引入Park正,反变换为通用内模创造了使用环境;而后设计了包含新型自适应重复控制器的复合控制系统,分析了复合系统的主要特性.最后,在负载变化的工况下,对5种不同方法作了仿真对比,如图1所示.理论分析,仿真对比和实验结果证明了基于通用内模的复合重复控制策略的有效性和优越性.经典内模采用正反馈,其极点为kjω0(k∈ℤ,ω0为基波角频率),可补偿所有奇、偶次谐波,但延迟时间为T;而选择性内模在结构上进行了改进,内模b采用负反馈,极点为(2k−1)jω0,可补偿所有奇次谐波,延迟时间缩短为T/2;内模c中负反馈与前馈结合,其极点为(2k−1)jω0,零点为2kjω0,在补偿奇次谐波的基础上增加了灵敏度,延迟时间为T/2;内模d中加入两个延迟环节,其极点为(6k±1)jω0,零点为3kjω0,可补偿6k±1次谐波,延迟时间缩短到T/6;可以看出,选择性内模b,c,d的极点均为奇极点,表明它们只能补偿奇次谐波,且结构差异较大.内模e中含有一个可滑动的DFT(或称离散余弦变换DCT)滤波器,其实质是一个有限脉冲响应(FIR)带通滤波器,可补偿任意指定的若干次谐波,其算式如式(1)所示:其中:N为1个基波周期中的采样数,Nh为指定补偿谐波次数的集合,Na为超前的步数,反馈上的Na步延迟用于相位补偿,KF为增益系数.因为需要用移位寄存器采集一个周期中N个输出值,故此内模总有1个T的延时.本文提出了具有通用性的内模,其脉冲传递函数推导如下:定理1周期为N∈ℕ的时间序列x(n)∈ℂ中只含pm次谐波序列的充分必要条件是:∀n∈ℤ,=x(n)成立.证1)充分性.离散周期序列x(n)可表示为如下的傅立叶级数形式:其中cl是傅里叶级数的系数,由于x(n)只含pm次谐波序列,则有当l=pm时, cl/=0,l为其余值时,cl=0,则有: 2)必要性.得分析可知,只有当l=pm时,cl/= 0,l为其余值时,cl=0,得证.假设则x(n)可表示为式(4)经z变换得如果x1(n)中只含有pm次谐波,那么根据定理1可以得到:此式经z变换后可以得到:代入式(8)得G(z)即为通用内模的脉冲传递函数,其结构如图2(a)所示,其极点为pkjω0(p≥1),此内模可补偿pm次谐波.当p=1时即为经典内模,p=2时可补偿偶次次谐波,p=6时可补偿6m次谐波,以此类推.其优点是结构简单固定,只需根据输入选取不同p值.从图2(b)可知,此内模在谐波角频率ωk=2πpmfR处增益都极大(图中基波频率fR=360Hz).3.1 数学模型(Mathematical model)图3为飞机变频电网并联型三相四桥臂APF系统示意图.图中G1至G8为逆变器桥臂的开关管,L, Ln为滤波电感,R,Rn为滤波电感的内阻,Vdc为直流侧电容C两端的电压,Ld,Rd组成阻感负载,Rm为中线连接电阻.Vsa,Vsb和Vsc分别为各相电源相电压, ici(i=a,b,c,n)为第i相的补偿电流.Ch和Rh串联连接在各相输出端之间组成无源滤波器(PF),主要用于消除补偿电流中因主电路中器件通断而引起的谐波,故在建模时暂时忽略.式(10)为静止abc坐标系下三相四桥臂APF的数学模型,其中si代表i桥臂的开关函数,si=1代表该桥臂上管导通下管关断,si=0代表该桥臂下管导通上管关断.设pa=sa−sn,pb=sb−sn和pc=sc−sn,且设d轴与电源电压矢量Vsa方向重合,可得到系统在dq0旋转坐标系下的数学模型:其中:R0=R+3Rn,L0=L+3Ln,上述模型推导过程可参见文献[23].可解耦,d,q和0轴电流则可独立控制.3.2 两次坐标变换(Two coordinate transformations)根据获得的变频电网在静止坐标下的补偿电流指令矢量经式(12)的Park变换[24]转换为dq0坐标下的指令矢量控制系统输出电流矢量再经式(13)的Park反变换得到三相补偿电流矢量第1次Park变换的作用是将指令电流中的负序分量角频率系数增1,正序分量的角频率系数减1.这样不但可实现奇次与偶次谐波的相互转换,而且可将如三相p脉波整流器产生的pl±1次谐波转换为pk次谐波,为发挥所提内模的功能创造了条件.第2次Park反变换的作用实现dq0坐标系到abc坐标系的转换.4.1 传统PI控制(Conventional PI control)图4为PI控制时电流环模型.APF系统传递函数中,τs为变流器延时,取开关周期的一半,τf表示滤波和采样延时;KPWM为变流器放大倍数,即相电压峰值和直流侧电压之比.kp,ki为比例和积分系数.这种传统的电流控制虽动态响应快,跟踪稳态误差较大,严重影响补偿效果.4.2 复合自适应重复控制系统设计(Design of composite adaptive repetitive control system)将所提新型重复控制器与动态响应快的比例控制并联,组成复合数字重复控制系统.由于重复控制有类似积分的作用,故只用比例控制弥补其动态延迟的缺陷.系统结构如图5所示,通用内模Gm(z)中加入系数kf,用于增强重复控制器的稳定性. B(z)的作用是补偿复合系统的幅值和相位,kr为其幅值衰减系数.P(z)为APF系统的脉冲传递函数, R(z)代表系统给定输入信号,E(z)代表系统误差信号.P(z)的极点为e−Ts/τs,e−Ts/τf和e−RTs/L,Ts为采样周期,所有极点均在单位圆内,故控制对象稳定.在复合系统中,fr=1/Tr为指令电流频率,也等于电源电压频率,Tr为指令电流周期.fs=1/Ts为采样频率,N=fs/fr为每个指令周期采样次数.当fs固定时,对象P(z)为时不变;若fs可变,则P(z)为时变.本文采用固定的fs,通过锁相环(PLL)实时采集fr,使N自适应改变,同时为保证N/p为整数,取5.1 稳定性(Stability)复合系统的稳定性分析的依据是离散再生频谱理论(discrete regeneration spectrum theory)[25].即:若单输入单输出离散定常系统的闭环特征方程为再生频谱函数定义为当M(z)在z域单位圆外无零点,并且R(ω)＜1时,该闭环系统对任何延时均稳定,稳定性不依赖于延时大小.复合控制系统的开环脉冲传递函数为闭环脉冲传递函数为系统闭环特征方程为根据式(18)和式(21)可得由于M(z)=1+kwP(z)在单位圆外没有零点,依据该理论,只要R(ω)＜1,则闭环系统对任意延时都稳定.为了保证系统的稳定性,根据式(23),控制参数可按以下方法选取:1)首先,在未嵌入重复控制环节时,绘制控制对象在S域的开环系统Bode图,选取比例环节kw,使系统在嵌入前有较大的稳定裕度;2)为使重复控制内模极点移至单位圆内,选取0＜kf＜1,保证重复控制器的稳定性,增强复合系统的稳定性.kf的值选的越小,系统稳定性越强,但稳态误差也越大;3)在以上两步的基础上,适当选取kr的值使R(ω)＜1,保证复合系统的稳定性,同时kr的选取也要考虑收敛性因素(见5.3节).5.2 稳态误差(Steady-state error)系统误差脉冲传递函数为其中S0(z)=1/[1+kwP(z)]为单独比例控制时的误差传函,A(z)为增益函数,与S(z)相比缺少A(z).其中为基波角频率,因为所以在pm次谐波频率处,根据式(26),当kf→1时,|A(ωpm)|→0,可使系统稳态误差E(z)→0,即kf的取值越接近1,稳态误差越小.5.3 收敛性(Convergence)为了分析系统的收敛性,如图5中所示,假设内模延迟环节的输入为Uk+1(z),其中k 代表重复周期数,输出为Uk(z),比输入落后1个重复周期(Tr/p). Ek+1(z)代表k+1个重复周期的误差,那么Ek(z)则代表k个重复周期的误差,比例环节的输出为代表k+1个重复周期的某轴(如 d轴)的指令电流值代表k+1个重复周期的系统输出电流值.根据图5所示的信号执行顺序,可列出:由式(27),式(15)和式(16)可推出因为当控制系统达到稳定后,稳态误差可视为一个不变的量[4],则依据式(28)和式(27)的第1个公式,可递推出则由式(30)可得由式(28)和式(27)的第1个公式还可推出对比式(31)和式(32),代入式(29)可最终得到其中C(z)定义为收敛性函数.根据式(33),若0＜C(z)＜1,则系统收敛.C(z)越小收敛越快.结合稳定性分析可知,必须满足0＜kr/kw＜1,而且此比值越接近1,收敛越快.另外,由于对式(34)进行z反变换,可得由式(35)可知,在延迟1/p指令周期后,重复控制才起效,若p＞1,则通用内模比经典内模的动态响应时间缩短p倍.事实上,重复控制的收敛速度取决于两个因素,即延迟时间和收敛性函数[4].延迟时间的大小决定重复控制起效的快慢,而起效后的收敛快慢由收敛性函数决定,二者综合决定了重复控制总的收敛速度.因此,一方面可通过调节参数p的值来调节延迟时间的长短(见6.1节),影响收敛速度;另一方面,可通过调节kr的值调节收敛性函数的大小,影响收敛速度.5.4 鲁棒性(Robustness)实际中,APF的参数如L,R的准确值时常难以获得且会发生变化,如R随温度而变化,即参数具有不确定性,这可能对控制系统的稳定性产生影响.假设系统的电感和电阻的值存在不确定性,即其中为电感和电阻经验值,∆L,∆R为变动值,并且|∆L|≤δ1,|∆R|≤δ2,δ1和δ2为远小于经验值的给定常数.将L′和R′代替式(16)中的L和R的值得到P′(z)和B′(z).根据式(15)(22)可得由于[1+kwP(z)]不为0,故可推出与式(23)相同的R(ω)求解公式,只要适当的选择参数使R(ω)＜1,可保证系统具有鲁棒稳定性.然而,由于参数的不确定性,系统的稳定裕度变小.由于受不确定参数的影响,系统的鲁棒性在嵌入重复控制前后会发生变化.重复控制系统的鲁棒性可由其补灵敏度函数T(z)来反映[26],其值越小,鲁棒性越强.其中T0(z)为在嵌入重复控制器之前原系统的补灵敏度函数由式(37)和式(24)可得由式(39)可得根据式(25),式(26)和式(49),看得出以下结论:1)当ω=pmωf时,即在pm次谐波频率处,由前述分析可知,0＜kf＜1,0＜kr/kw＜1,可得|A(ω)|＜1,则说明此时复合系统的鲁棒性较原系统有所降低;2)在其他某些频率点处,复合系统的补灵敏度函数的值可以被降低,即鲁棒性有所提高;为验证所提重复控制方法的有效性,模拟飞机变频电网的工作条件,首先在Matlab/Simulink环境下进行仿真分析与比较,然后搭建了一台的实验样机.并联APF系统参数如表1所示.6.1 仿真分析(Simulation analysis)按图3搭建仿真模型.其他仿真参数为:假设仿真过程中,三相非线性负载在时间t从0s到0.01s期间处于平衡状态(等效为Rm=105Ω);在t从0.01s到0.02s期间,由于电网加入单相负载,故负载处于不平衡状态(等效为Rm=10Ω);t在0.02s后负载恢复平衡状态.随着负载状态的变化,指令电流中的谐波成分也将随之改变,此时可调节通用内模中的p值,保证较短的动态响应时间和较高跟踪精度.调节方法如下:通常对于此系统,负载平衡时,静止坐标系下指令电流中几乎只有6l±1次谐波,此时可取p=6,缩短响应时间;当负载出现不平衡时,根据指令电流的谐波总畸变率(total harmonic distortion,THD)变大,判断除6l±1次谐波外,出现其他较大的奇次谐波,因此调节p=2.若指令电流的THD仍未明显改善,判断可能有直流偏量引起了偶次谐波,这时调节p=1,可保证补偿精度.图6和图7分别显示了电源基波频率fr为360Hz和700Hz时,整个工作过程中,所提方法得到的q轴补偿电流(Icq)对其指令电流的跟踪波形和跟踪误差可以看出,从t=0开始经过约1/6个指令周期过渡后,Icq便已紧跟跟踪误差很小;在0.01s≤t≤0.02s时,负载电流出现明显的不平衡的谐波成分也发生了变化,此时通过调节p值,虽然过渡过程加长到1/2个指令周期,但跟踪误差依然很小,保证跟踪精度;当t≥0.02s时,负载电流恢复平衡,再调节p值,恢复较短的动态响应时间.即通过调节通用内模中p值,实现了对指令电流谐波成分变化或系统工况变化的自适应.另外,从图6和图7可知,通过调节通用内模中的N值,实现了对电源基频变化的自适应,跟踪效果未受电源电压基频变化的影响.图8为fr=360Hz时,在前述负载变化过程中,基于5种不同的控制的跟踪误差(Eca)对比图.前4种方法,即本文提出的控制系统,传统PI控制,奇次谐波重复控制[16]和6l±1次谐波重复控制[18],采用A相补偿电流跟踪误差作比较,由于基于DCT的重复控制方法[19]采用的是电源电流直接控制策略,因此采用了A相电源电流与负载基波电流之差作为跟踪误参与比较.图中虚线圈出部分为跟踪中的过渡过程.5种控制方法的仿真参数值如下:1)所提方法:2)PI控制:3)奇次谐波重复控制:4)6l±1次谐波重复控制:5)基于DCT的重复控制:从图8(b)可看出:基于传统PI控制的Eca全程都很大,表明此方法的稳态跟踪误差很大,补偿效果差,其原因在引言中已说明.而图8(a)(c)(d)显示出基于这3种选择性重复控制的稳态Eca较PI控制都小得多,图8(e)则显示出基于DCT的重复控制的稳态Esa也较小.对比分析图8(a)与图8(c),图8(d)和图8(e)可知:基于本文所提方法的跟踪误差在负载的不同状态均较小,而且在负载平衡状态时,过渡过程可缩短至1/6个指令周期.而基于奇次谐波重复控制的跟踪误差在负载的不同状态也较小,但是其过渡过程始终为1/2个指令周期,不能动态调节.基于6l±1谐波重复控制的跟踪误差在负载平衡时与所提方法相当,但负载不平衡时,由于其选择性或补偿范围不能调节,因此这时Eca变大.从图8(e)可看出,由于含有FIR滤波器,要采集N个输入值,故基于DCT重复控制的收敛(过渡)过程必须是1个指令周期,不能动态调节.而且由于其补偿范围决定于给定的有限集合且重复控制输出后还需PI控制调节,因此其跟踪误差略大. 总之,所提方法由于可通过调节p值,动态调节动态响应时间和补偿范围,在负载状态变化时,其跟踪效果最好.6.2 实验结果(Experimental results)图9和图10分别为fr为360Hz和700Hz时基于所提重复控制器的APF系统的A相补偿电流Ica和A相电源电流Isa的实验波形.可看出,当负载变动后,Ica的幅值增加,波形略有畸变,说明负载的不平衡变动使指令电流中谐波成分增加,跟踪的补偿电流也响应变化.而在负载变动后,Isa不但幅值增加,而且略微变形,但基本保持了正弦性,证明所提重复控制器随负载变化动态调整补偿范围的有效性.图11 显示了相同条件下,fr=360Hz时采用6l±1重复控制器后,Isa的实验波形.表2显示了分别采用所提重复控制器与6l±1重复控制器后, Isa的THD比较.结合图11和表2可知,采用6l±1重复控制器得到的Isa在负载的不平衡变动后,波形畸变较大,电流毛刺变大,说明补偿效果变差,结果与仿真分析的结论一致.另外,采用所提重复控制器得到的Isa在高频率时其THD值略有增加,但仍满足要求.证明了所提重复控制器能自适应电源频率的变化.本文对变频电网中并联APF的补偿电流控制方法进行了研究,结论如下:1)对于谐波源负载的不同状态,可以动态调节通用内模中的p值.通常p取值越大,内模的选择性越强,补偿范围越窄,重复控制起效也越快.2)仿真对比和实验结果表明,提出的基于通用内模的自适应复合重复控制策略与坐标变换相结合具有根据系统或负载工况的变化动态调整动态响应时间和补偿范围的优势,跟踪和补偿效果较好,同时可以适应变频电网的工作环境.高峰(1975–),男,博士研究生,主要研究方向为电力电子技术、有源电力滤波器,E-mail:****************;【相关文献】[1]吴敬兵,罗安,徐先勇,等.大功率混合有源电力滤波器的智能控制策略[J].电力自动化设备,2010,30(4):36–41. 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Application of a repetitive。

有源电力滤波器的基本原理

有源电力滤波器基本原理及设备目录一．APF 的系统构成 ................................................................ 错误！未定义书签。

二．APF 特性 ............................................................................ 错误！未定义书签。

三.APF的组成和功能 ................................................................ 错误！未定义书签。

四．技术参数及规格型号 ........................................................ 错误！未定义书签。

五．经典案例.............................................................................. 错误！未定义书签。

六、谐波无功节能...................................................................... 错误！未定义书签。

七、谐波无功治理设备的选择.................................................. 错误！未定义书签。

有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，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。

有源电力滤波器的基本原理如下图所示：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电源电流。

有源电力滤波器控制策略综述

基于谐波电流注入的控制策略
谐波电流注入
通过实时监测电力系统的谐波电流，控制有源电力滤波器输出相应的谐波电流，以抵消电
力系统中的谐波电流。
优点
可有效抑制谐波电流，对非线性负载的补偿效果较好。
缺点
控制方法相对复杂，需要针对不同的非线性负载进行相应的补偿。
基于现代控制理论的控制策略
01
现代控制理论
有源电力滤波器控制策略综述
2023-11-11
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• 引言 • 有源电力滤波器基本原理 • 控制策略设计 • 控制策略实现 • 控制策略优化 • 应用案例分析
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引言
研究背景与意义
随着电力电子设备在电力系统中的广泛应用，电力系统的谐波污染日益严重，对电力系统的稳定运行和电能质量造成不利影响。有源电力滤波器作为一种有效的谐波治理手段，受到广泛关注。
利用现代控制理论，如最优控制、自适应控制等，实现对电力系统谐波和无功功率的综合补偿。
02
03
优点
缺点
可实现多目标优化，提高电力系统的整体性能。
需要较为复杂的数学模型和算法支持，实际应用中可能存在一定的难度。
01
控制策略实现
基于DSP实现的控制策略
实时性
DSP具有较高的运算速度，可以满足实时性要求高的控制应用。
有源电力滤波器可以用于家用电器保护中，实现过流保护、过压保护等功能。
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有源电力滤波器的工作原理
APF通过采样负载电流或电压，并使用数字信号处理技术，计算出谐波分量。
然后，APF产生一个与谐波分量大小相等、方向相反的电流或电压，以抵消谐波分量，达到净化电网的目的。

PLC在电力系统中的应用案例分享

PLC在电力系统中的应用案例分享近年来，随着科技的发展和智能化水平的提高，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）在电力系统中的应用越来越广泛。

PLC以其高效、可靠、安全的特点，成为电力系统自动化控制的重要组成部分。

本文将通过几个应用案例来分享PLC在电力系统中的应用。

一、电网远程监控与控制系统随着电网规模的不断扩大和远程通信技术的成熟，传统的手动操作控制方式已经无法满足电网管理的需求。

因此，利用PLC技术实现电网远程监控与控制系统具有重要的意义。

该系统通过与PLC的结合，实现电力设备的远程监控与控制，能够监测电网运行状态和设备工作状态，并根据需要进行相应的控制操作。

采用PLC技术，不仅可以提高系统的稳定性和可靠性，还可以减少人力投入，提高工作效率。

二、电力调度管理系统电力调度管理系统是电力系统中重要的管理环节，其主要功能是统筹调度电力资源，保障电网运行的安全和稳定。

PLC在电力调度管理系统中的应用主要体现在数据采集和控制方面。

通过PLC与测量仪表和控制设备的连接，实现数据的自动采集和监测，并通过远程通信技术将数据上传至中央控制中心。

中央控制中心可以根据采集到的数据进行电力资源的调度和控制，实现对电力系统的全面管理。

三、电力设备监测与故障诊断系统在电力系统中，电力设备的状态监测和故障诊断对于保障电网的安全运行至关重要。

PLC在电力设备监测与故障诊断系统中的应用，可以实时监测电力设备的运行状态，并通过传感器采集设备的各项参数。

当设备发生异常或故障时，PLC能够及时发出警报，并根据设定的规则进行故障诊断，提供相应的解决方案。

通过PLC的应用，可以提高电力设备的安全性和可靠性，减少因设备故障而引发的事故和损失。

四、智能配电系统智能配电系统是利用先进的传感器技术、PLC技术和远程通信技术实现对电力配电网络的监测、调控和管理的系统。

该系统通过PLC技术与电力设备的连接，实现对电力设备的监测和控制。

浅谈PLC在电网备用自动投入中的应用设计

浅谈PLC在电网备用自动投入中的应用设计PLC(可编程逻辑控制器)在电网备用自动投入中的应用设计是指利用PLC控制电力系统中的备用电源在主电源故障时自动投入，确保电网的连续供电。

下面将从PLC选型、备用自动投入策略、PLC编程及应用注意事项等方面进行探讨。

首先，PLC选型是电网备用自动投入设计的关键。

在选择PLC时，应考虑其输入/输出点数、通信接口、处理能力、可扩展性、可靠性以及编程软件的功能等因素。

此外，还要根据电网容量、备用电源类型和数量等因素来确定PLC的输入/输出点数，以满足系统的需求。

其次，备用自动投入策略是设计的核心。

备用自动投入通常采用冷备自动投入和热备自动投入两种策略。

冷备自动投入是指备用电源在主电源故障后需要手动切换，而热备自动投入则是通过PLC自动检测主电源故障，并自动切换到备用电源。

在设计备用自动投入策略时，需要考虑备用电源的选择、切换时间、切换方式以及系统的稳定性等因素。

在PLC编程方面，需要根据备用自动投入策略进行程序设计。

首先，需要设置主电源故障的检测逻辑，包括电压、电流等参数的监测。

当主电源故障发生时，PLC将发出切换信号，并启动备用电源。

同时，还需要编写切换逻辑，确保备用电源的顺利切入，并保证投入后的稳定运行。

此外，还需要考虑主电源恢复后的切换逻辑，以保证自动切换的可靠性。

在应用注意事项方面，首先要确保备用电源的可靠性和稳定性。

备用电源应具备足够的容量和可靠性，能够满足系统的供电需求。

其次，需要进行备用电源的定期检测和维护，确保其正常运行和及时投入。

此外，还需要对备用自动投入系统进行备份和冗余设计，以防止PLC故障导致系统无法自动切换。

综上所述，PLC在电网备用自动投入中的应用设计涉及PLC选型、备用自动投入策略、PLC编程及应用注意事项等方面。

通过合理的PLC选型、设计科学的备用自动投入策略、编写稳定可靠的程序以及注意备用电源的可靠性和稳定性等，可以实现电网备用自动投入的目标，确保电网的连续供电。

PLC在电网自动化中的应用案例

PLC在电网自动化中的应用案例随着科技的进步和电力行业的发展，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种先进的自动控制设备，在电网自动化中起着重要的作用。

本文将介绍PLC在电网自动化领域中的几个应用案例，并探讨其对电力系统运行的影响和优势。

一、电网监控与控制系统PLC在电网监控与控制系统中扮演着关键角色。

通过PLC可以实时监测电网的各项运行参数，如电流、电压、频率等。

并且，PLC还能根据设定的条件和逻辑进行自动切换、开关和调整，以保持电网的稳定性和可靠性。

例如，在电网短路故障发生时，PLC可以迅速判断并自动切换到备用电源，避免电力中断，并及时报警通知运维人员。

二、电力负荷管理对于大型电力系统来说，电力负荷管理至关重要。

PLC可以通过监测负荷情况，自动调整发电机组的输出功率，以满足电网的需求。

例如，在高峰电力需求期间，PLC可以自动启动备用发电机组，并及时停止工作，以平衡负荷压力和减少能源浪费。

此外，PLC还可以进行负荷分担，根据电网的负荷情况，实现电力的优化分配。

三、智能电网调度与优化智能电网的建设是电力行业的一个重要发展方向。

PLC在智能电网调度与优化系统中具有重要作用。

通过与传感器、智能控制装置等设备的连接，PLC可以实现对电力系统的全面监控。

它可以收集各种数据并进行分析，从而实现对电网的智能调度和优化管理。

例如，PLC可以根据电力需求预测，自动调整发电机组的运行模式，以提高能源利用率和降低能源消耗。

四、电网故障诊断与维护PLC在电网故障诊断与维护方面也发挥着重要作用。

通过实时监测和数据分析，PLC可以快速检测和诊断电网故障，并准确确定故障位置。

这样可以缩短故障排除时间，提高电力系统的可用性和可靠性。

此外，PLC还可以进行设备状态监测，及时预警设备的故障和损坏，以便进行及时的维护和修复。

综上所述，PLC在电网自动化中的应用案例丰富多样，为电力系统的运行和管理带来了很大的便利和效益。

通过PLC的智能控制和优化，电力系统在效率、可靠性和可持续性上都得到了提升。

PLC在电力系统和智能电网中的应用案例

PLC在电力系统和智能电网中的应用案例一、引言在电力系统和智能电网领域，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种重要的自动化控制装置，发挥着关键的作用。

它通过接收和处理电信号，实现对电力设备和系统的控制、监测和保护。

本文将介绍几个实际应用案例，以展示PLC在电力系统和智能电网中的重要性和广泛应用。

二、PLC在电力系统中的应用案例1. 电力配电系统的远程监测与控制在传统的电力配电系统中，监测和控制通常需要人工操作，效率低下且容易出错。

而引入PLC后，通过传感器实时采集电量、电流、电压等数据，并经过PLC进行处理和控制，实现了电力配电系统的远程监测与控制。

这种应用方案提高了系统的可靠性和安全性，同时减少了人工操作的工作量。

2. 电力设备故障检测和保护PLC在电力设备故障检测和保护方面的应用，可以快速、准确地检测设备的异常，并及时采取保护措施，避免事故的发生。

例如，在输电线路中，PLC可以实时监测电流和电压的变化，一旦检测到异常情况，可以立即切断电源，以防止电力设备的进一步损坏和事故的扩大。

三、PLC在智能电网中的应用案例1. 智能电表的远程抄表和控制传统的电表需要人工上门抄表，工作效率低且容易出错。

而利用PLC技术，可以实现智能电表的远程抄表和控制。

通过PLC与电表之间的通信，可以实时获取用电信息，并将数据传输到监控中心进行分析和管理。

同时，PLC还可以对电表进行远程控制，实现对用电的精确计量和调控。

2. 智能配电网的优化调度和控制智能配电网是传统配电网升级改造的产物，它通过引入PLC技术和数据通信技术，实现了对电力的优化调度和控制。

在智能配电网中，PLC作为控制节点，通过收集和处理各个电力设备的运行状态和负荷需求，进行智能调度和控制，保障电力系统的稳定运行和高效供电。

四、总结PLC作为一种可编程的逻辑控制器，在电力系统和智能电网中扮演着重要的角色。

通过远程监测与控制、设备故障检测和保护，以及智能抄表和配电网优化调度等应用案例的介绍，我们可以看到PLC技术在电力系统和智能电网中的广泛应用和重要作用。

谈谈有源滤波器在电气化铁路供电系统的应用

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＿引张剑辉，姜齐荣，赵地，严干贵有源滤波器控制器
的设计ｍ＿电网技术
反本法规定不与劳动者订立无固定期限劳动合同的，自应当订立无固定期限劳动合同之曰起向劳动者每月支付二倍的工资。” 对此，理论和实务少有分歧。
有源电力滤波器本身除能补偿谐波外，通过在控制电路上加以改造还可以补偿基波无功、电压闪变以及电压的不平衡等功能。有关这部分的研究也引起许多学者的游取得了许多研究成果。结束语：谐波抑制的一个重要趋势是使用有源电力滤波器。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿．且补偿特性不受电网阻抗的影响。因而受到广泛的重视，并且已在日本、欧美等国家获准广泛应用，并取得良好效果。由于有源电力滤波器的价格要远远高于无源滤
参考文献：
［１Ｊ颜晓庆，王兆安电力有源滤波器及其新发展Ⅱ ］电工科技杂志，１９９８，２１ｆ４）：９２－１９６翻王跃，杨君，王兆安，苏晓勃电气化铁路用有源电力滤波器的控制系统卟电力电子技术，２００３，３７（Ｉ）：１０２ —
重的干扰。为了解决电气化铁道的谐波问题。有两个途径：一

是装设谐波补偿装置来补偿谐波，二是对机车本身进行改造，使其不产生谐波，且控制其功率因数为１谐波抑制的—个重要发展趋势是采用有源滤波器。有源滤波器具有以下特点：（１）实现了动态补偿，可对频率和大、者Ｂ变化的谐波以及变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极
波器，为网氐辛偿装置的投资，主要办法就是降低有源电力滤波器的容量。目前的主要思路是将有源电力滤波器和无源滤波昆合使用，用无源滤波器滤除谐波源中主要的谐波电流，用有源电力滤波器来提高总体的补偿效果，这就是混合型有源电力滤波器。还有学者提出其他方法，如注入回路方式等等，其主要目的也是降低有源滤波器的容量，但尚未进入实用阶段。

电力有源滤波器

电力有源滤波器（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，而且可以只补谐波不补无功；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；该装置的主要缺点是复杂、成本高，限制了它的使用。

电力有源滤波器-基本原理电力有源滤波器系统主要由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路(由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分构成)。

指令电流运算电路的功能主要是从负载电流iL中分离出谐波电流分量iLh和基波无功电流iLg，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号ic=(iLh＋iLq)。

电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流ico应跟踪ic的原则，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路，产生补偿电流ico，由于ic≈ico,所以iS=iL＋ic=iL＋ico=iL－（iLh＋iLq）=iLp即电源电流iS中只含有基波的有功分量iLp，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。

根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。

电力有源滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。

根据逆变器直流侧储能元件的不同，可分为电压型APF(储能元件为电容)和电流型APF(储能元件为电感)。

电压型APF在工作时需对直流侧电容电压控制，使直流侧电压维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。

而电流型APF在工作时需对直流侧电感电流进行控制，使直流侧电流维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。

电压型APF的优点是损耗较少，效率高，是目前国内外绝大多数APF采用的主电路结构。

电流型APF由于电流侧电感上始终有电流流过，该电流在电感内阻上将产生较大损耗，所以目前较少采用。