改进重复控制方法在并联型有源电力滤波器中的应用研究
三相并联型有源电力滤波器电流重复控制
2007年 2 月电工技术学报Vol.22 No. 2 第22卷第2期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb. 2007三相并联型有源电力滤波器电流重复控制耿攀戴珂魏学良张凯康勇(华中科技大学电气与电子工程学院武汉 430074)摘要首先通过对数字PI调节器的仿真和实验指出了它在有源滤波中的局限性,提出将重复控制引入到电流环中以提高稳态性能。
进而将重复控制和PI控制器并联用于并联型有源电力滤波器输出电流波形控制,其中PI控制保证系统动态性能,而重复控制提高输出电流波形跟踪精度。
文中详细分析了控制器的设计思路和频率特性,实验和仿真表明采用该方法后,可以显著改善滤波效果。
关键词:重复控制PI控制有源电力滤波器电流波形控制中图分类号:TM48The Repetitive Control Algorithm Based Current WaveformCorrection for Shunt Active Power FilterGeng Pan Dai Ke Wei Xueliang Zhang Kai Kang Yong(Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China)Abstract The paper has pointed out the limitation of PI conditioner in active power filtering through simulation and experimental results, and then proposed applying repetitive control into current loop as to better the steady characteristics. So the paper adopted proportional integral control and repetitive control algorithm to correct the output current waveform of the shunt active power filter. In this control strategy, the proportional integral control is used to guarantee system dynamic performance and the repetitive control is to improve current waveform quality. The controller design procedure and frequency characteristic are analyzed in detail. By this control method, filtering performance is improved. Theoretical analysis is verified by simulation and experimental result.Keywords:Repetitive control, proportional integral control, active power filter, current waveform correction1引言近年来,随着电力电子装置的广泛应用,它所产生的谐波和无功功率给电网带来的危害日益严重。
基于重复PI控制的并联型有源电力滤波器研究
基于重复PI控制的并联型有源电力滤波器研究摘要:现代电力系统中,电力质量问题日益突出,其中谐波污染是一个重要的问题。
为了解决谐波污染问题,本文提出了一种基于重复PI控制的并联型有源电力滤波器。
该方案可以有效地补偿谐波电流,提高电力系统的质量,保证电力设备的正常运行。
关键词:有源电力滤波器;谐波污染;重复PI控制;并联型引言电力质量是电力系统中的一个重要问题,其中谐波污染对电力系统和电力设备的稳定运行产生了严重的影响。
传统的无源电力滤波器无法满足谐波补偿的需求,因此有源电力滤波器成为解决谐波污染问题的有效途径之一。
方法本研究提出了一种基于重复PI控制的并联型有源电力滤波器。
该滤波器由一个逆变器和一个控制器组成。
逆变器将电网电压转换为可控的滤波器电流,控制器根据谐波电流的参考值和实际电流值进行比较,并调整逆变器的输出,实现谐波电流的补偿。
该控制器采用重复PI控制算法,通过周期性地重复执行PI 控制,实现对谐波电流的精确补偿。
重复PI控制器具有快速响应、较低的稳态误差和较好的鲁棒性等优点,适用于滤波器的控制。
实验结果本文通过实验验证了所提出的基于重复PI控制的并联型有源电力滤波器的有效性。
实验结果表明,该滤波器能够有效地补偿谐波电流,将谐波电流控制在一个较小的范围内。
同时,该滤波器对于不同频率和幅值的谐波电流都具有良好的补偿效果。
结论本文研究了基于重复PI控制的并联型有源电力滤波器,在实验中验证了该滤波器的有效性。
该滤波器能够有效地补偿谐波电流,提高电力系统的质量,保证电力设备的正常运行。
未来的研究可以进一步优化控制算法,提高滤波器的性能,并在实际应用中进行验证。
并联型有源电力滤波器的控制算法研究
II
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名: 日期: 年 月 日
华中科技大学 硕士学位论文 并联型有源电力滤波器的控制算法研究 姓名:姚杰 申请学位级别:硕士 专业:控制理论与控制工程 指导教师:关治洪 20090529
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
摘
要
谐波污染问题向电网供电质量提出了严峻的挑战, 有源电力滤波器 (APF)做为 治理谐波最有效的方案, 一度成为国内外研究的热点。 随着APF主电路结构逐步走向 成熟,电流控制方案的好坏成为影响有源电力滤波器性能的最主要因素之一。现行 的控制方法较多,不同的控制算法各有自身优、缺点,针对不同的谐波源选择合适 的控制方法,将能够更好的发挥APF系统治理电网谐波的作用。 本文以并联型 有源电力滤波器作为研究对象,分析了其基本工作原理,建立了 数学模型,并以此为基础推导出主电路电容、电感等参数设计原理,为后续仿真研 究提供了强有力的理论支持。 本文重点将滞环控制、比例积分并联重复控制、迭代PI控制三种控制算法应用 于APF系统电流环控制,并进行了深入的对比研究。结合各控制算法的原理,推导了 滞环环宽与开关频率的关系函数,提出了 重复控制 和迭代PI控制在“内模”结构上 的一致性。最后本文通过Saber软件搭建了三相三线制并联型APF系统的仿真平台, 选用基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法, 从不同角度对比了三种控制算法下APF 系统的性能,给出了仿真波形、频谱分析和对比数据,验证了滞环控制各参数之间 的联系、 PI+重复控制和迭代PI控制在性能表现上的相似性, 并对各控制算法下的APF 系统响应速度、稳态精度、动态性能、鲁棒性,以及受开关频率的影响程度等方面 进行了详细对比研究,最后对仿真结果进行归纳总结,研究结论对用户针对不同谐 波源选取合适的控制算法具有一定的参考价值。
并联型有源电力滤波器控制方法研究
并联型有源电力滤波器控制方法研究并联型有源电力滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电力质量问题的重要设备。
随着电力负荷的增加和电力质量要求的提高,对并联型有源电力滤波器的控制方法进行研究具有重要意义。
在传统的电力滤波器中,由于其无源特性,只能消除电力系统中的谐波,对电力质量问题的改善效果有限。
而有源电力滤波器则通过引入可控电源实现了主动补偿,可以同时对谐波和电力质量问题进行有效的处理。
在并联型有源电力滤波器的控制方法研究中,一个关键问题是如何确定滤波器的控制策略。
一种常用的控制策略是基于电流环的控制方法。
在这种方法中,通过测量电流的大小和相位,控制滤波器的输出电流与电网电流保持一致,从而实现电力质量的改善。
另一种控制方法是基于电压环的控制方法。
在这种方法中,通过测量电网电压的大小和相位,控制滤波器的输出电压与电网电压保持一致,从而消除电力系统中的谐波。
这种方法的优点是可以根据电网电压的变化实时调节滤波器的输出电压,适应不同的电力负荷和电力质量要求。
除了电流环和电压环控制方法之外,还有一种基于自适应滤波的控制方法。
在这种方法中,通过测量电网电压和电流的谐波成分,自动调整滤波器的参数,使其能够消除谐波和电力质量问题。
这种方法的优点是可以根据实际情况自动调整滤波器的参数,提高滤波器的性能。
综上所述,对并联型有源电力滤波器的控制方法进行研究,可以有效改善电力系统中的谐波和电力质量问题。
不同的控制方法适用于不同的应用场景,需要根据实际情况选择合适的控制策略。
随着科技的不断进步,相信对并联型有源电力滤波器控制方法的研究将进一步完善,为电力系统的可靠运行和电力质量的提高提供更好的支持。
优化复合控制技术在有源电力滤波器中的应用
G in 4 0 , u n x, hn ; . v l e rsnaie fc h , n u 4 0 C ia ul 5 2 G a g iC ia 3 Naa pee tt s i e nWu u A h i 0 , hn ) i 1 0 R v Of i 21 0
Abtat / re p o eh cuayo eh r nc o p nain o h i l-hs h n cie sr c: nodrt i rv e crc t amo ic m est tes ge ae u t t om t a fh of n p s a v p we l raip o e o p u dcnrl t tg rp sdwt h 1cnrl n p tie aall o r t , rvdcm o n o t r eyip o oe i teP o t dr eiv rl i f e m osa s h oa e t p e wi edfr r, Icnrl a u rne ess m dn mi rso s,h eeiv o t l t ed tfe wad P o t ng aa t t yt y a c ep ne ter tiecnr h e h o oc eh e p t o wi f f r r sdt eh n etecm es t na crc. et e ed ow r o er eiv o t l owadiue n a c o p nai cuayDu t e f r adl pi t e ti c nr , s o h o oh f o n h p te o
tei le c es bh r nci d ce s de e t e . h fu n eo t u —a mo i s e ra e f ci l n fh f vy Ke r s cie o e fl r; ige h s; 1 o t lr eiv o t l ywo d :a t w r t s sn l- a e P nr , e t ie nr vp i e p c o" p t c o
有源电力滤波器重复控制的实验研究
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1— 4 5 5 1 . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 2 0
有 源 电 力滤 波 器 重 复 控 制 的 实 验 研 究
倪建洵 , 许 明夏 , 张 涛 , 林 平
( 浙 江 大学 电气工 程学 院 , 浙江 杭州 3 1 0 0 2 7 )
第3 0卷 第 9期
2 0 1 3年 9月
机
电
工
程
Vo J . 3 0 No. 9
J o u r n a l o f Me c h a n i c a l & E l e c t r i c a l En g i n e e r i n g
Se p. 2 01 3
d i c a t e t h a t t h e c o n t r o l me t h o d c a n e f f e c t i v e l y e l i mi n a t e t h e s t e a d y s t a t e e r r o r w i t h o u t r e d u c i n g t h e s y s t e m d y n a mi c p e r f o r ma n c e .
《2024年并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》范文
《并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》篇一一、引言在现代电力系统中,随着电力电子设备和非线性负载的广泛使用,电能质量问题日益严重,谐波问题更是突出。
因此,有效解决电能质量问题,提高电力系统稳定性及供电质量,成为了电力行业的研究重点。
并联有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)作为一种先进的谐波治理设备,具有响应速度快、滤波效果好的特点,被广泛应用于电力系统谐波治理中。
本文将针对并联有源电力滤波器的实用关键技术进行深入研究。
二、并联有源电力滤波器概述并联有源电力滤波器是一种基于实时检测技术、高速数字信号处理技术和电力电子变换技术的谐波治理装置。
它通过实时检测电网中的谐波电流,经由控制算法计算后,输出与谐波电流大小相等、相位相反的补偿电流,从而实现对电网谐波的有效治理。
三、关键技术分析1. 实时检测技术实时检测技术是并联有源电力滤波器的核心技术之一。
该技术能够实时检测电网中的谐波电流,为控制算法提供准确的输入信号。
为了确保检测的实时性和准确性,通常采用高性能的电流传感器和数字信号处理技术。
2. 控制算法研究控制算法是决定并联有源电力滤波器性能的关键因素。
目前常用的控制算法包括瞬时无功功率理论、神经网络控制、模糊控制等。
这些算法能够根据实时检测到的谐波电流,快速计算出补偿电流的大小和相位,并输出到电力电子变换器中。
3. 电力电子变换技术电力电子变换技术是实现并联有源电力滤波器功能的核心技术之一。
该技术通过逆变器将直流电源转换为交流电源,实现对电网的实时补偿。
为了提高电力电子变换技术的效率和可靠性,通常采用高开关频率、低损耗的功率器件和优化控制策略。
4. 系统保护与安全运行在并联有源电力滤波器的实际应用中,系统保护与安全运行是必不可少的环节。
这包括过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等措施,以确保设备在异常情况下能够及时切断电源,保护设备和电网的安全运行。
四、实用化技术研究针对并联有源电力滤波器的实用化技术应用,本文主要从以下几个方面进行研究:1. 设备选型与配置:根据实际需求,合理选择并联有源电力滤波器的容量、型号和配置方案,以满足不同场景下的应用需求。
并联型有源电力滤波器的研究的开题报告
并联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、研究背景现代电力系统通常采用变频器、电力电子器件等进行控制,但是这些设备会在电网中引入谐波污染,影响电网的稳定性和可靠性。
为了解决谐波污染问题,被动滤波器一直是主要的解决方案之一。
但是,被动滤波器只能针对特定频率的谐波进行滤波,而且在电网纯阻性负载中的效果较差。
此外,当被动滤波器的耦合电感和电容值改变时,需要重新调整系统。
因此,有源电力滤波器(APF)成为了一个备受瞩目的领域。
目前,APF成为了一种更加灵活和可靠的滤波解决方案。
APF可以针对具有不同频率、相位和大小的谐波进行补偿,并且可以平滑地适应不同的负载变化。
与被动滤波器相比,APF在谐波消除和电网保护方面具有更好的性能。
在高速列车、直流输电系统、大型无绝缘开关变流器等领域中,APF也得到了广泛应用。
二、研究目的本课题的主要目的是设计并联型有源电力滤波器,实现对电网中的谐波进行有效滤波,并且能够自适应地适应不同的负载变化。
具体研究目标如下:(1)研究并设计有源电力滤波器的控制算法,实现对电网中的谐波进行滤波。
(2)研究并设计有源电力滤波器的拓扑结构,实现并联型方案。
(3)通过模拟实验验证所设计的并联型有源电力滤波器的性能。
三、研究内容本课题主要分为以下几个研究内容:(1)有源电力滤波器的原理和控制算法研究。
本研究将从有源电力滤波器的基本原理出发,研究如何针对不同的负载和谐波进行补偿,并且设计相应的控制算法。
(2)有源电力滤波器的拓扑结构研究。
本研究将研究并联型有源电力滤波器的拓扑结构,实现对电网中不同频率谐波的补偿。
(3)并联型有源电力滤波器的模拟实验验证。
通过基于MATLAB/Simulink的仿真实验,对所设计的并联型有源电力滤波器的性能进行验证。
四、研究意义本课题的研究意义如下:(1)有助于解决电网中谐波污染问题。
通过设计并联型有源电力滤波器,可以更有效地消除电网中的谐波。
(2)有助于提高电网的可靠性和稳定性。
并联有源滤波器的改进重复控制策略研究
随着非线性设备在电网中的广泛应用,电网的 于同时跟踪零稳态误差的多频谐波,已广泛应用于
谐波和负载不平衡问题受到学者们的关注。有源 脉宽调制 PWM(pulse width modulation)逆变器[5- 。 6]
滤波器能主动补偿电网谐波和电网不平衡,相比无 递归形式使重复控制比多谐振控制器具有更低的计
实 际 应 用 中 ,多 数 三 相 非 线 性 负 载 只 产 生
器带宽增益有限,不能有效跟踪正弦波信号,在三相 6k - 1 次和 6k + 1 次谐波。为避免引入其他频次谐
逆变器系统中,旋转同步坐标系下 PI 控制器被广泛 波扰动,需要对传统重复控制进行改进。文献[9]提
用于在平衡系统中实现零稳态误差跟踪[3]。静止坐 出补偿奇数次谐波重复控制,相比传统重复控制,
源滤波器更为灵活、高效[1-2]。
算成本和设计复杂度[7],但相同的控制增益使重复控
Байду номын сангаас
为降低电网电流谐波含量,提高电流质量,几种 制无法最佳地选择抑制谐波,并且每个谐波的控制
基于内模原理的电流控制策略被提出。PI 控制器简 增益有限频率意味着缓慢的动态响应[8]。
单且容易实现,在工业上经常被使用,但由于 PI 控制
和详细设计方法进行推导。通过 Matlab 仿真验证改进重复控制策略能有效跟踪 6k ± 1 次谐波且具有良好的补
偿效果,动态响应较快。
关键词:分数延时;重复控制;稳定性;内模原理;有源滤波器
中图分类号:TM761
文献标志码:A 文章编号:1003-8930(2020)02-0133-07
DOI:10.19635/ki.csu-epsa.000369
摘要:针对三相整流负载产生的 6k ± 1 次谐波,提出静止坐标系下的改进型 6k ± 1 重复控制策略。同时将比例
有源电力滤波器改进快速重复控制方法的研究
第44卷第1期电子器件Vol.44No.1Feb.2021 2021年2月Chinese Journal of ElccLmn DevicesResearch on the Improved Fast Repetitive ControlMethod of Active Power Filter*WANG Su^e*,WANG Pengxuan,HAO Pengfei(School of Electrical and Control Engineering,Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an Shannxi710021,China) Abstract:The acLive power filter should have the characteristics of fast dynamic response and high sLeady-sLaLe accuracy.When the traditional repetitive control active power filter is used for harmonic compensation,the response speed of the system is slow.According to the mathematical model of APF,a compound control method is proposed, which parallels the proportional control with the fast repetitive control.By establishing the mathematical model of the power grid in dq synchronous rotating coordinate system,the fundamental component of the command current can be transformed into direct flow,and the2k±1harmonic component can be transformed into2k AC flow.This control strategy can eliminate all odd harmonics and improve the dynamic response speed of the system.Through simulation modeling,the proposed control strategy is compared with the traditional repetitive control.The simulation results show that the proposed control strategy can effectively improve the dynamic response speed while ensuring the high steady-state accuracy.Key words:active power filter;synchronous rotating coordinate system;fast repetitive control;compound control EEACC:8110C doi:10・3969/j・iss n・1005-9490・2021・01・028有源电力滤波器改进快速重复控制方法的研究王素娥*,王鹏萱,郝鹏飞(陕西科技大学电气与控制工程学院,陕西西安710021)摘要:有源电力滤波器应具有动态响应快和稳态精度高的特点,使用传统重复控制的有源电力滤波器进行谐波补偿时系统的响应速度较慢。
《2024年并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》范文
《并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展,电力系统中非线性负载的增加导致了谐波污染问题的日益严重。
为了有效解决这一问题,并联有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)作为一种高效、灵活的谐波治理手段,受到了广泛关注。
本文将针对并联有源电力滤波器的实用关键技术进行深入研究,为实际应用提供理论支持。
二、并联有源电力滤波器概述并联有源电力滤波器是一种能够实时检测电力系统中的谐波,并通过逆变电路产生相反相位、等大电流的有源滤波设备。
它具有高度可控性、高精度、高响应速度等特点,能够有效滤除电力系统中的谐波,提高电能质量。
三、关键技术分析1. 谐波检测技术谐波检测是并联有源电力滤波器的核心技术之一。
精确的谐波检测能够确保有源滤波器快速、准确地响应电力系统中的谐波。
目前,常用的谐波检测方法包括瞬时无功功率理论法、神经网络法等。
这些方法在实时性、准确性等方面各有优劣,需要根据实际应用场景进行选择。
2. 控制策略控制策略是决定并联有源电力滤波器性能的关键因素。
目前,常用的控制策略包括瞬时电流控制、无差拍控制、滑模控制等。
这些控制策略在响应速度、稳定性、鲁棒性等方面各有特点,需要根据系统需求进行选择和优化。
3. 逆变电路设计逆变电路是并联有源电力滤波器的核心组成部分,其性能直接影响到滤波器的整体性能。
逆变电路设计需要考虑开关频率、电压等级、功率等级等因素,以确保滤波器在各种工况下均能稳定运行。
此外,还需要考虑如何降低开关损耗、提高效率等问题。
4. 并联运行技术在实际应用中,多个并联有源电力滤波器需要协同工作以扩大治理范围和提高治理效果。
因此,并联运行技术是并联有源电力滤波器实用化的关键技术之一。
该技术需要考虑如何实现各滤波器之间的协调控制、优化分配负载等问题。
四、实际应用及挑战并联有源电力滤波器在电力系统中的应用已经得到了广泛验证,其在滤除谐波、提高电能质量等方面具有显著效果。
并联型有源电力滤波器的改进线性自抗扰控制
电力系统及其自动化学报Proceedings of the CSU -EPSA第32卷第12期2020年12月Vol.32No.12Dec.2020并联型有源电力滤波器的改进线性自抗扰控制周雪松,崔阳阳,马幼捷(1.天津理工大学电气电子工程学院,天津300384;2.天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津300384)摘要:为了提高并联型有源电力滤波器对谐波电流的动态跟踪速度和抗扰动能力,本文从误差控制的基本原理出发,提出了一种改进型线性自抗扰控制器。
该改进型线性自抗扰控制器通过引入新的误差作为线性扩张状态观测器中总扰动的调节依据,且在系统稳定的前提下,将该控制器应用于并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制环节。
推导了该改进型线性自抗扰控制器的数学模型,并利用频域分析法对改进型线性自抗扰控制器的控制性能进行了分析。
最后,利用Matlab/Simulink 仿真平台对在改进型线性自抗扰控制器控制下的并联型有源电力滤波器电流跟踪性能进行仿真验证,并与传统线性自抗扰控制器进行对比分析。
结果表明,通过引入新的误差,提高了线性扩张状态观测器对总扰动的观测能力,使得该改进型线性自抗扰控制器优于传统的线性自抗扰控制器,具有良好的跟踪和抗扰动能力。
关键词:并联型有源电力滤波器;线性自抗扰控制器;误差控制原理;电流跟踪控制;频域分析中图分类号:TN713文献标志码:A文章编号:1003-8930(2020)12-0007-09DOI :10.19635/ki.csu -epsa.000579Improved Linear Active Disturbance Rejection Control of Shunt Active Power FilterZHOU Xuesong ,CUI Yangyang ,MA Youjie(1.College of Electrical and Electronic Engineering ,Tianjin University of Technology ,Tianjin 300384,China ;2.Tianjin Key Laboratory of Control Theory and Application for Complex Systems ,Tianjin 300384,China )Abstract:To improve the dynamic tracking speed and anti -disturbance capability of a shunt active power filter (SAPF )for harmonic current ,an improved linear active disturbance rejection controller (LADRC )based on the basic principle of error control is proposed in this paper.The improved LADRC introduces a new error as the basis for adjusting the to⁃tal disturbance in the linearly expanded state observer (LESO ).In addition ,under the premise of system stability ,this controller is applied to the SAPF current -tracking control link.A mathematical model of the improved LADRC is de⁃rived ,and its control performance is analyzed using the frequency -domain analysis method.Finally ,the Matlab &Simu⁃link simulation platform is used to simulate and verify the SAPF ’s current -tracking performance under the improved LADRC control ,and the novel LADRC is compared with traditional one.Results show that by introducing new errors ,the LESO ’s ability to observe the total disturbance is improved ,so that the improved LADRC is superior to the tradi⁃tional one ,with better tracking and anti -disturbance capabilities.Keywords:shunt active power filter (SAPF );linear active disturbance rejection controller (LADRC );error controlprinciple ;current -tracking control ;frequency -domain analysis近年来随着用电需求不断增加,各种非线性负载大量投入,使电网产生了大量谐波,电能质量严重下降。
100a并联型有源电力滤波器的研究与实现
100a并联型有源电力滤波器的研究与实现随着新能源的不断发展,电力系统中有源滤波器的应用越来越多,有源滤波器可以有效地改善电网内电噪比,提高电网稳定性,降低电网电压谐波。
以100A并联型有源电力滤波器为例,该中文文章主要介绍其研究方法和实现步骤。
此类有源滤波器主要由反馈控制电路、继电器及电感组成,主要分成带通滤波器和带阻滤波器两类,可以有效地抑制负载侧电压谐波。
然而,由于滤波器的特殊结构,如果滤波器的参数设置不当,滤波效果将不佳。
因此,在实际应用中,为了确保滤波器的有效运行,需要对滤波器的参数进行适当设置,以实现高效的滤波效果。
首先,需要根据电网特点,选定滤波器类型,如100A并联型有源电力滤波器;接着,通过实验,确定滤波器参数,如滤波电感、抑制电容等,从而实现高效的滤波器运行。
100A并联型有源电力滤波器的可靠性要比普通滤波器好得多,它更有可能用于高压应用场所。
因此,100A并联型有源电力滤波器在实际应用中特别重要,特别是在电力系统中。
为了使滤波器获得最佳性能,有必要对电力系统进行全面的仿真和模拟计算。
仿真模拟可以有效地评估滤波器性能,对网络参数进行有效的优化,提高滤波器面积效率。
同时,也可以模拟滤波器抗冲击能力,以确保滤波器的可靠性。
利用有限元分析软件对滤波器进行热机械仿真,以确定各种损耗,确保滤波器能够长期稳定耐用。
最后,可以利用比较器测试仪测试滤波器,以确保滤波器的质量和可靠性。
100A并联型有源电力滤波器的实现过程十分复杂,本文的目的是以一种科学的方法,介绍该类有源滤波器的研究和实现方法。
首先,通过有效的参数设置,确定滤波器的滤波效果;其次,通过仿真模拟和热机械分析确定滤波器的可靠性;最后,进行比较器测试,确保滤波器质量。
希望通过本文介绍,能够为实际应用提供有价值的参考。
重复控制在有源电力滤波器中的应用研究
重复控制在有源电力滤波器中的应用研究【摘要】本文主要对当前我国有源电力滤波器、数字控制技术、重复控制技术等进行了深入的探讨和分析,并且重点对重复控制技术在有源电力滤波器中的应用加以详细阐述。
希望今后重复控制技术应用在有源电力滤波器中取得突破性的进展。
【关键词】重复控制;有源电力滤波器;应用0.前言近年来,随着我国科学技术的飞速发展,使得电子装置应用越来越普遍。
对电网来说,大部分电子装置都是非线性负载,因此成为电网的谐波源,这使得谐波电流对电网的影响程度越来越严重,既降低了正常供电质量,又有可能影响到电网运行的安全。
然而,为进一步提高供电质量,我们常常会选用有源电力滤波器用于补偿非线性负载电子装置产生的谐波电流,从而大大减少谐波对电网产生的影响。
1.当前我国有源电力滤波器的发展有源电力滤波器英文简写成APF。
在最近几十年,由于科学技术的飞速发展,使得市场中出现了很多种类有源电力滤波器,其中,大多数都已经进入实用阶段。
对于有源电力滤波器的分类可以从多个角度来分析,我们通常是分为两类,也就是说直流滤波器与交流滤波器。
但是,当前研究与应用最多的电力滤波器主要为交流式的。
在最近几年,对有源电力滤波器的研究正逐渐深入。
由于APF使用者与使用目的不相同,因此,其安装的位置也有很大的不同。
例如:单独使用者在非线性负载周围安装APE时,主要是用来补偿受谐波影响而造成的电流不平衡;如果是电站使用者在非线性负载附近安装APF时,主要是用来补偿电压谐波的不平衡,这样一来,可以有效减少电网中电流的扩散,切实提高电网的供电质量。
然而,在安装和使用APF时,必须是由供电企业实施统一规划和管理。
一般来说,有源电力滤波器功率电路主要有两种,即电压型变流器与电流型变流器。
其中,电流型变流器的可靠性是非常高的,然而,此种类型的变流器损耗也是较高的,并且需要较大数值的电感,这样一来,又会使电流器的应用严重受阻。
对于电压型变流器来说,既造价低,而且体积又小,工作效率非常高,因此,应用非常的广泛。
重复控制在并联有源滤波器中的应用_武健
踪给定,但它却有一个致命的弱点,动态响应速度
慢。因此,可以将这两种控制结合在一起可以弥补
相互的不足,使系统获得较快的动态响应速度和较
高的波形输出质量。另外,PI 控制中积分项还起
到保证系统在调节无功时能够对直流量实现无差
跟踪的作用。
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中国电机工程学报
第 28 卷
iL/A
50
0
−50 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 t/s 5
2π / 3)
+
(2)
⎪ ⎪
∑ (−1)k In cos[nω(t − 2π / 3)]
⎪⎩
n=6k ±1 k =1,2,3
式中:I1 为基波电流幅值;In 为基波电流幅值;n 为谐波次数。
一相负载电流的波形和频谱如图 4(a)所示。通
过 3/2 变换,可将其转换到两相静止坐标系下,即
⎧⎪iα = ia
武 健等: 重复控制在并联有源滤波器中的应用
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成并联有源滤波器;us 为电源相电压,Ls 为电源的 内感,Cd 为直流母线电容, L1、L2 和 Cf 构成 LCL 输出滤波器。
APF 控制策略如图 2 所示。包括电流和电压 2 个控制环。其中,外环是电压环,它的作用是保证 逆变器的直流电压稳定,使电流内环能够有效地补 偿谐波和无功电流。其中,Udc 和 U*dc 分别表示直 流母线实际电压和参考电压;i*s 表示电源参考电流; iL 表示负载电流;ic 是 APF 输出电流;θ表示电源电 压的相位。电压控制器采用传统的 PI 控制器,它的 输出信号与电源电压相位的乘积作为电源电流的参 考信号。维持直流母线电压的稳定,可以保证有源 滤波器和负载之间的功率平衡。
图 5 方案中,PI 调节器和重复控制器并联在控 制系统的前向通道中,共同对系统的输出产生影响。
并联有源电力滤波器典型重复控制策略的分析与改进
并联有源电力滤波器典型重复控制策略的分析与改进杜旭;乐健;周武;柳永妍;刘开培【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2016(053)021【摘要】目前并联有源电力滤波器采用的典型重复控制通常由PI控制与重复控制并联构成,存在中频段开环增益不足的缺点,且PI控制器同时存在于前向通道与反馈通道中,动态补偿效果不佳。
提出了改进的重复控制策略,利用PI控制构成电流内环,对控制对象的中低频段特性进行校正,提高控制系统鲁棒性。
利用前向通道中的重复控制器提供对谐波信号的高增益,提高了有源电力滤波器的中频段带宽。
同时利用参考电流信号前馈至PI控制电流内环,充分保证控制系统的动态性能。
仿真和实验结果验证了所提出控制策略的正确性和有效性。
【总页数】6页(P35-40)【作者】杜旭;乐健;周武;柳永妍;刘开培【作者单位】武汉大学电气工程学院武汉430072;武汉大学电气工程学院武汉430072;武汉大学电气工程学院武汉430072;武汉大学电气工程学院武汉430072;武汉大学电气工程学院武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TM933【相关文献】1.并联型有源电力滤波器按容量比例分频段补偿并联控制策略 [J], 张树全;戴珂;谢斌;康勇2.并联型有源电力滤波器的重复学习Boost变换控制策略 [J], 查晓明;孙建军;陈允平3.基于改进重复预测原理的并联有源电力滤波器无差拍控制策略 [J], 张国荣;邵竹星;陈林4.并联型有源电力滤波器中复合重复控制方法研究 [J], 陶桃;王海欣;黄海宏5.三相并联型有源电力滤波器补偿电流性能分析与改进 [J], 魏学良;戴珂;方昕;康勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大容量并联电力有源滤波器性能改善控制技术研究的开题报告
大容量并联电力有源滤波器性能改善控制技术研究的开题报告一、研究背景和意义电力系统中存在着各种各样的谐波源,例如变频器、电力电子装置以及非线性负载等。
这些谐波源会对电力系统的稳态和暂态性能产生负面影响。
为了减少这些负面影响,有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)被广泛应用于电力系统中。
传统的APF是单元模式,而大容量并联电力有源滤波器(Large Capacity Parallel Active Power Filter,简称LC-APF)是一种集成多个单元的APF,它能够对各种谐波进行滤波和消除,以改善电力系统的品质。
LC-APF可以大幅度减少谐波源的影响,并提高电力系统的安全性和稳定性,因此在现代电力系统中得到了广泛应用。
然而,在LC-APF的运行过程中,存在着一些性能问题,如系统失稳、输出电压波动以及谐波抑制效果降低等。
因此,进一步研究LC-APF的控制技术,提高其性能,提高电力系统的品质和可靠性具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容和方法研究内容:本论文将以大容量并联电力有源滤波器为研究对象,探讨其控制技术的性能改善问题。
具体研究内容如下:1. 建立大容量并联电力有源滤波器的控制模型,并分析其工作原理。
2. 研究现有的LC-APF控制技术,总结其优缺点。
3. 提出一种改进的控制技术,以改善LC-APF的性能,包括增加控制回路、改进滤波算法等。
4. 通过MATLAB/Simulink软件仿真验证所提出的改进控制技术的有效性和有效性。
研究方法:本论文采用以下研究方法:1. 理论分析:对LC-APF的控制技术基本原理、控制模型等进行理论分析,以确定研究方向。
2. 文献综述:对现有的LC-APF控制技术进行文献综述,总结其优缺点,为提出改进控制技术奠定基础。
3. 提出改进方案:根据文献综述和理论分析结果,提出改进LC-APF 控制技术的方案。
4. 软件仿真:通过MATLAB/Simulink软件对改进方案进行仿真,验证其有效性和优越性。
并联有源电力滤波器实用关键技术探讨
并联有源电力滤波器实用关键技术探讨发布时间:2021-05-20T06:41:34.193Z 来源:《中国科技人才》2021年第8期作者:李寒松[导读] 环境保护是当今时代发展的主题,目前电网污染情况比较严重,所以要进行净化,创建出良好电力系统环境,对于提升电力水平意义重大。
上海帝森克罗德电力技术有限公司 200062摘要:随着社会经济发展,电力资源供需矛盾日益突出,因此要对电力系统进行调节,确保满足实际需求。
有源电力滤波器可以对电能质量进行调控,是电力行业未来发展的研究重点,其中并联有源电力滤波器将被推广使用。
文章先介绍并联有源电力滤波器相关内容,再对关键技术展开详细论述,促进电力事业稳定发展。
关键词:并联有源电力滤波器;关键技术;探讨前言:环境保护是当今时代发展的主题,目前电网污染情况比较严重,所以要进行净化,创建出良好电力系统环境,对于提升电力水平意义重大。
有源电力滤波器是未来技术发展的重要方向之一,因此要提高重视程度,加强对技术研究,不断提升应用水平,优化电力系统运行效果,为电力事业发展提供有力支持。
一、并联有源电力滤波器概述在现代社会中,我们生产生活都需要电力资源,而且经济发展使得电网建设规模持续扩大。
再加上新技术、新设备运用,使得电力系统结构变得更加复杂,运行中出现问题,非线性负荷增加,所以加强对电网电能质量保护是至关重要的。
对于电能质量管理而言,其中谐波治理是重点所在,谐波产生于各种装置。
随着装置数量增多,谐波污染问题也越来越严重,所以要进行解决,净化电力系统环境。
关于谐波污染的治理,主要采用主动治理和被动治理两种方式,一种是改进电子设备,使其产生反向谐波,这样可以于谐波相抵消,另一种是通过调谐回路吸收电网谐波。
主电路在有源电力滤波器中占据着重要地位,装置的电压等级决定因素是主电路拓扑结构,要根据补偿精度来合理选择拓扑结构。
保证电路拓扑结构的通用性,不仅便于设计、生产等环节,而且可以实现大范围推广。
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f o r m a n c e o f c u r e n t h a r m o n i c s d i r e c t l y ; t h e c o n v e n t i o n a l p r o p o r t i o n a l ( P I )i n t e g r a t i o n c o n t r o l i s u n a b l e t o
i n a;
2 .C o l l e g e o fE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g, L a n z h o u U n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y, L a n z h o u 7 3 0 0 5 0, C h i n a ;
A b s t r a c t : T h e c u r r e n t c o n t r o l l e r d e s i g n o f a c t i v e p o w e r i f l t e r ( A P F )a f f e c t s t h e c o mp e n s a t i o n p e r -
3 .S t a t e G r i d C . a n s u E l e c t r i c P o w e r C o m p a n y W u w e i E l e c t r i c P o w e r S u p p l y C o m p a n y , G a n s u W u w e i 7 3 3 0 0 0,C h i n a )
Th e a p pl i c a t i o n r e s e a r c h o f i mp r o v e d r e p e t i t i v e c o nt r o l me t ho d i n s hu n t a c t i v e po we r il f t e r s
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3 0・
工业仪表 与 自动化装 置
2 0 1 7年第 4期
改 进 重复 控 制 方法 在 并联 型有 源 电力
滤 波器 中 的应 用研 究
周 虎 , 雷艾 虎 , 李文龙。 , 吴丽珍
( 1 .甘 肃省 电力公 司 , 兰州 7 3 0 0 3 0; 2 .兰 州理 工 大 学 电气工程 与信 息 工程 学院 , 兰州 7 3 0 0 5 0 ; 3 .国网甘 肃省 电力公 司武 威供 电公 司, 甘肃 武 威 7 3 3 0 0 0 ) 摘要 : 有 源 电力滤 波器 的 电流控制 器设 计 直接 影 响 电流谐 波 的补偿 效 果 , 采 用 比例 积 分 P I 控 制 跟踪 交流信 号 时存 在静 差 , 而基 于 内模 原理 的重 复控 制在特 定频 率 处有 无 穷大的增 益 , 能够 实现
性 能较 好 。
关 键词 : 有 源 电力 滤波 器 ; 电流控 制 器 ; P I 前馈 控 制 ; 改进 重复控 制 ; 谐 波补 偿
中图分 类 号 : T M 7 6 文献标 识 码 : A 文章 编号 : 1 0 0 0— 0 6 8 2 ( 2 0 1 7 ) 0 4— 0 0 3 0— 0 5
Z HOU Hu ,L E I A i h u ,L I We n l o n g 3 W U Li z he n
,
( 1 . G a n s u E l e c t r i c P o w e r C o r p o r a t i o n, L a n z h o u 7 3 0 0 3 0,
电流 无静 差跟 踪 , 但 系统动 态响 应速度 慢 。 因此 , 该 文提 出将 P I 前馈 控 制 与 重 复控 制 相 结合 的 改
ห้องสมุดไป่ตู้
进 重 复控制 方 法 。该 方法 能够对 电流进 行 无静 差跟 踪 , 且 对 系统谐 波 具 有较 好 的抑 制 效 果 。通 过
Ma t l a b / S i m u l i n k仿 真软 件 和 A P F装置 验证 了 系统 对 电流 谐 波 具 有较 高 的补 偿 精 度 且 系统 的动 态