三相四线制有源电力滤波器无差拍控制策略研究

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浅谈三相有源滤波器的无差拍控制技术

浅谈三相有源滤波器的无差拍控制技术【摘要】经过对负载电流前几个时刻的值进行计算,得出对下一个开关时刻的值的预测,利用该预测值计算出逆变器的开关占空比,实现实际输出的补偿电流对参考电流无差错追踪。

【关键词】预测值占空比无差错对三相有源电力滤波器的单相等效电路建立数学模型,通过分析有源电力滤波器的控制目标,进行全数字化控制,找出控制规律,提出无差拍控制思想,从而可以大大简化控制器的计算,并可克服采样延时对控制性能和稳定性的影响。

1 源滤波器的补偿原理三相三线制并联型有源电力滤波器的主电路结构图如图1所示。

在图中、和分别代表A、B和C相的系统电压;、和分别为A、B和C相的系统电流,在理想情况下,补偿后的系统电流中只剩余基波电流,、和分别表示A、B和C相的负载电流,其含有基波有功成分、基波无功成分和谐波成分,、和分别表示A、B和C相的补偿电流,通过对逆变器的功率开关的控制,使各项补偿电流与基波无功电流与谐波电流之和相等,或者根据要求只补偿其中一种成分。

当系统稳定后就可以达到滤波的目的。

表示接入电感,加在上的电压为接入电压和逆变器输出电压之差,通过对逆变器输出电压的控制,从而产生补偿电流,来调整上通过的电流,使其能够准确跟踪负载电流中的谐波成分和无功电流。

2 有源滤波器的无差拍控制原理如图1所示,在系统稳定时,逆变器的直流侧中点和电源的参考点为等电位点,从而三相三线制的并联有源电力滤波器可等效为单相电。

其等效电路如图2所示,图中为负载等效出的谐波电流源。

上图中:系统电压、接入电感、逆变器输出电压并等效为一个可控的电压源,负载电流并等效为一个谐波电流源。

因为在的两端分别为和,所以通过控制,就能够实现对上电压的调节,从而控制补偿电流,通过调整,使与负载电流中的谐波电流和无功电流相等。

使补偿后系统电流中只含有基波分量,并且与系统电压匹配,波形呈正弦形式。

对图2所示的电路,列状态方程有上式表示的并联有源电力滤波器的状态方程中,为状态方程输入量,为系统电压,属于不可控量,是逆变器输出,是一个中间变量,在一个开关周期中,能够通过对逆变器的功率开关的导通时间的控制来完成对的调节。

有源滤波器无差拍SVPWM控制策略的研究

ＸＩＡＮＧｉｎ ‘ Ｌａｇ，ＷＡＮＧｎＩＺｅ — ｉ，ＨＵＡＮＧｉＹｏｇ，ＺｈｎｎｎＪｅ（．ｅｉｎｅｓｙｏｒｎｕｉｎｓｏａｔｓｅｉｇ１１１ｈｎ）１ｉｎＵｉｒｔＡｅｏａｔｓａｄＡｔｎｕｉ，Ｂｉｎ￣９，ＣｉａＢｊｇｖｉｆｃｒｃｊ
ＡＦ为一种用于动态抑制谐波、补Байду номын сангаас偿无功Ｐ作的有源电力电子装置，具有同期补偿多次谐波电
流的能力，实时、能自动跟踪控制，动态响应速度快，能高效消除谐波，能动态补偿无功，改既又并
算等带来的延时。这里对所采用的控制策略在ＥＴＣＰＣＤ中进行了仿真验证．ＭＤ／ＳＡ并在由数字电路控制的ＡＦＰ装置上进行了实验研究。实验结果证明该方法可行，且具有较好的动态响应速度。关键词：源电力滤波器；无差拍；电压空间矢量有
Ｋｅｗｏｄａｔｅｐｗｒｆｔｒｅｄｅｔｏｔｇｐｃｅｔｒｙｒｓ：ｃｉｏｅｌ；ｄａｂａ；ｖｌｅｓａｅｖｃｏｖｉｅａ
１引言
’
相电压和负载侧三相电流通过ａｂｃｄ，换，，，／ｑ变得到系统电压和负载电流的ｄｇ轴分量，并通过，低通滤波器（Ｐ）行滤波得各分量基波分量。ＬＦ进
中图分类号：Ｎ１Ｔ７３文献标识码：Ａ文章编号：００ｌＯ（０１１— ０９０１０一ＯＸ２１）００９ — ３

三相四线制有源电力滤波器的控制方法研究

三相四线制有源电力滤波器的控制方法研究摘要：并联型电力有源滤波器是一种应用广泛的谐波抑制和无功补偿装置。

本文采用基于时域变换的谐波电流检测算法(TTA),并将滑动平均值滤波应用于该算法中。

通过建立仿真模型，对 TTA 和ip-iq 法谐波电流的检测效果及有源滤波器系统的控制进行了仿真分析。

结果表明采用滑动均值滤波的TTA 算法能够快速、准确地检测出谐波和无功电流。

关键词：三相四线;有源电力滤波器;谐波检测;滑动平均值滤波1.引言在低压配电网中广泛采用了三相四线制系统。

由于各种电能变换装置的应用以及中性线的存在，零序电流在中性线上相互叠加，会使得中性点偏移，三相电流不对称，也会导致中线电流大大超过它的额定值，造成中线故障;另一方面使得变压器过热，导致绝缘破坏，同时还会造成中线对地电势的提升。

有源电力滤波器(Active Power Filter，APF)因为能够根据不同的目的实现灵活的动态补偿且不容易和电网阻抗发生谐振，在三相四线制系统中已经得到了广泛的应用谐波及无功电流的检测和补偿电流的控制都是有源滤波器应用中的关键技术，检测算法中使用的低通滤波器又是影响检测精度与速率的关键因素。

传统谐波检测多采取使用普通低通滤波器(LPF)的ip-iq 法，但是其计算量较大，稳态精度和动态性能不够理想。

本文采用基于时域变换的谐波电流检测算法(Time-domain based Transform Algorithm，TTA)【1】，并将滑动平均值滤波技术应用到该算法中，可以有效地改善谐波检测的动、稳态性能。

补偿电流的控制采用滞环比较法，该方法原理简单，响应速度快，且不含有特定频率谐波分量。

2.谐波及无功电流检测原理将负载电流通过计算得到期望的基波正序有功电流，再与负载电流相减取反，即可得到谐波和无功电流。

基于这种思想，目前谐波和无功的检测主要有以下几种方法【2】：(1)采用模拟滤波器的谐波检测方法;(2)基于傅立叶变换的谐波检测方法;(3)基于小波分析的谐波检测方法;(4)基于神经网络的谐波检测方法;(5)基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法;(6)基于时域变换的谐波电流检测法。

基于重复控制的三相4线制有源电力滤波器研究

ＺＨＡＮＧＧｕｏｒｎｇ，ＣＨＥＮｕｆｉ —ｏＹｍｅ
（ｓａｃｅｔｒｆｒＰｈｔｖｌａｃＳｓｅＥｎｎｅｉｇＭｉｉｔｙｏＲｅｅｒｈＣｎｅｏｏｏｏｔｉｙｔｍｇｉｅｒｎｎｓｒｆＥｄｕａｉｎ，ｈｅｇｃｔｏｔｅＥｎｒｙＩｓｉｕｅｆｎｔｔｔＨｅｏＵｎｖｒｉｙｏｅｈｏｏｙ，ｆｉ２００，ｈｉＣｈｎ）ｉｅｓｔｆＴｃｎｌｇＨｅｅ３０９Ａｎｕ，ｉａ
摘要：用三相４制有源电力滤波器解决电网中谐波、功功率和三相不平衡等电能质量问题。介绍采线无了三相４桥臂有源电力滤波器主电路结构，及基于瞬时无功功率理论中的ｉｉ波检测方法。采用重复以一谐
ＡｂｔａｔＴｈｈｅ — ｈｓｏｒｗｉｅａｔｅｐｗｅｉｅｒｓｄｔｏｖｈｏｒｑａｉｙｐｏｌｍｓ，ｕｈｓｒｃ：ｅｔｒｅｐａｅｆｕ — ｒｃｉｏｒｆｌｒａｅｕｅｏｓｌｅｔｅｐｗｅｕｌｒｂｅｖｔｔｓｃ
ｐｏｅｈｅｒａｎｒｄｕｃｄ．Ｔｈｅｅｔｔｖｏｎｔｏｌｓｒｔｇｙｗａｅｔｏｄｅｃｍｐｎｓｔｕｒｅ，ａｗｒｔｏｙｗｓｉｔｏｅｒｐｅｉｉｅｃｒｔａｅｓｕｓｄｏｐｒｕｃｏｅａｅｃｒｎｔｎｄｕｓｄＭａｌｂｓｍｕａｉｎｏｄｅｉａａｅｅｓｏｆｔｅｒｐｅｉｉｅｃｔｏｌｒＵｓｎｇｔｓｓｈｅｅｃｎｃｍｐｅｓｔｏｅｔａｉｌｔｏｔｓｇｎｐｒｍｔｒｈｅｔｔｖｏｎｒｌｅ．ｉｈｉｃｍａｏｎａｅｆｒｔｒｏｃｈｅｈａｍｎｉｓ，ｎｅｔｖｅｓｑｕｎｃｎｄｚｒｅｕｅｃｕｒｅｔｏｈｒｅｐｈａｅｆｕｒｗｉｅｓｓｅｇａｉｅｅｅａｅｏｓｑｎｅｃｒｎｆｔｅ — ｓｏ — ｒｙｔｍｅｆｃｉｌＡｎｄｆｅｔｖｅｙ．ｔｘｒｍｅｔｌｒｓｔｈｏｔａｉｉｙｏｆｔｒｐｏｅｅｈ．ｈｅｅｐｅｉｎａｅｕｌｓｓｗｈｅｖｌｄｔｈｅｐｏｓｄｍｔｏｄ

三相四线制不对称系统有源电力滤波器的研究

器。在谐波检测环节采用任意次谐波电流的无锁
相环的检测方法来减小电路设计和调试难度，同
时增强抗干扰能力；在补偿电流控制环节采用了
三维空间矢量脉宽调制（Ｄ— ＶＰ３ＳＷＭ）术来技
解决中线电流补偿问题以及提高补偿精度。
２并联电力有源滤波电路的控制方法
真，验证控制算法的正确性。关键词：有源电力滤波器三相四线制不对称系统三维空间矢量脉宽调制仿真
以带电容中点的三桥臂ＰＷＭ变流器为主电路的
三相四线并联有源电力滤波器为研究对象。
有源电力滤波器系统由指令电流的运算电路（谐波检测电路）和补偿电流发生电路构成
系统的任意次谐波电流的无锁相环的检测和三维空『百１
根据中线电流补偿方式不同，应用于三相四线并联有源电力滤波器的拓扑结构主要有两种：
三桥臂ＰＭ变流器和四桥臂ＰＭ变流器。文ＷＷ本
矢量脉宽调制技术，对有源电力滤波器进行了建模及仿
有源电力滤波器（Ｆ）ＡＰ的基本工作原理是，在非对称三相四线制系统中，由于中线电流
实时检测补偿对象的电压和电流，经指令电流
的运算电路计算得出补偿电流（波）谐的指令信号，信号经补偿电流发生电路放大，出补偿该得
静 ∞ 西
研究与交流
三相四线制不对称系统有源电力滤波器的研究
王群京许维国李国丽漆星
合肥工业大学（３０９）２００

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景近年来，随着电子设备的普及和社会经济的发展，电力质量问题受到了越来越多的关注。

电力质量问题主要表现为电压波动、频率变化、谐波失真、闪变、电磁干扰等方面的问题。

其中，谐波问题是电力质量问题中比较常见的一种。

谐波会引起电网的过载问题，在某些情况下还可能会损坏设备，甚至影响到电网的稳定性。

因此，电力谐波控制的研究变得越来越重要。

滤波器的应用是一种有效的解决谐波问题的方法。

滤波器可以通过消除谐波的方式来控制电网的电力质量。

有源电力滤波器是现代电力滤波技术中的一种新型滤波器，它可以实现高效稳定的谐波控制，被广泛应用于电力系统中。

二、研究目的本研究旨在研究三相四线有源电力滤波器的原理、模型与控制策略，实现有源电力滤波器对电力谐波的有效控制，并优化有源电力滤波器的控制方法，提高其滤波效率和性能。

三、研究内容1. 有源电力滤波器的基本原理及结构2. 有源电力滤波器的模型分析及建模方法3. 有源电力滤波器的控制策略研究4. 有源电力滤波器的性能优化研究5. 实验验证与结果分析四、研究计划1. 第一年（1）学习相关电力电子技术，研究有源电力滤波器的基本原理及结构；（2）对有源电力滤波器的模型进行分析，建立相应的数学模型；（3）研究有源电力滤波器的控制策略，包括基于 PI 算法的控制、模型预测控制等；（4）设计并搭建基于 MATLAB 平台的有源电力滤波器仿真系统。

2. 第二年（1）完善有源电力滤波器的控制策略，并进行仿真验证；（2）进行实验验证，并对实验结果进行分析；（3）在实验基础上，对有源电力滤波器的性能进行优化研究。

3. 第三年（1）总结前两年的研究成果，撰写论文；（2）进行论文的修改完善，以及论文的答辩和发表工作。

五、研究意义本研究可以有效解决电力谐波问题，提高电力质量，保障电力系统的稳定性。

同时，优化有源电力滤波器的控制方法，提高其滤波效率和性能，具有较高的实用性。

有源电力滤波器无差拍控制策略的研究

关键词：有源电力滤波器：复合谐波；电流检测：差拍控制无
中图分类号：Ｎ１Ｔ７３文献标识码：Ａ文章编号：００ＩＯ２１）４０３ — ２１０一ＯＸ（０００ — ０８０
ＲｅｅｒｈｏａｅｔＣｏｔｏｎｈｔｖｗｅｌｅｓａｃｎＤｅｄｂａｎｒｌｉｔｅＡｃｉｅＰｏｒＦｉｔｒ
提出了一种新型无差拍控制策略，过对系统结构的分析建立完整的数学模型，ＡＦ各相输出补偿电流之间的耦通对Ｐ
合问题进行深入研究并提出相应的解决方法。仿真分析和实验结果验证了复合谐波电流检测算法和无差拍控制策
略的有效性和正确性
ＡｂｔａｔＡｃｍｐｕｄｈｒｎｕｒｎｅｃｉｆｈｃｉｏｅｆｔｒＡＦ，ｃｄｎｅｌａｕｒｎｄｔｔｎｓｒｃ：ｏｏｎａｍｏｉｃｒｔｔｔｎｏｅａｔｅｐｗｒｉｅ（Ｐ）ｉｌｉｇｔｏｄｃｒｔｅｃｏｃｅｄｅｏｔｖｌｎｕｈｅｅｉ
ａｄｔｅｓｕｃｕｅｔｄｔｃｉｎｉｐｏｏｅ．ｏｅｄａｂａｏｔｌｓｒｔｇｓｐｏｏｅｏｈＦｗｉｏｒｂｉｇｎｈｏｒｅｃｒｎｅｅｔｓｒｐｓｄＡｎｖｌｅｄｅｔｃｎｒｔｅｙｉｒｐｓｄｆｒｔｅＡＰｔｆｕ — ｒｅｏｏａｈｄｔｐｌｇ．ａｅｎｔｅａａｙｉｏｅｔｐｌｇｆｈｙｔｍ，ｏｌｔｔｅｔａｄｌｉｅｔｂｉｈｄＴｅｃｕｌｇａｏｏｏＢｓｄｏｎｌｓｓｆｈｏｏｙｏｅｓｓｅａｃｍｐｅｅｍａｈｍａｉｌｍｏｅｓｓｌｅ．ｈｏｐｉ — ｙｈｔｏｔｃａｓｎｍｏｇｔｅｏｔｕａｍｏｉｕｒｎｓｏｖｒｈｓｎｔｅＡＰｓａａｙｅ，ｎｈｅｏｐｉｇｍｅｈｄｉｐｅｅｔｄＴｅｎｈｕｐｔｈｒｎｃｃｒｔｆｅｅｙｐａｅｉｈＦｉｎｌｚｄａｄｔｅｄｃｕｌｔｏｓｒｓｎｅ．ｈｅｎｓｌｔｎａｄｅｐｒｎａｅｕｔｄｍｏｓｒｔｈｆｃｉｅｅｓｏｈｒｐｓｄｃｍｐｕｄｈｒｎｃｃｒｎｅｅｔｎｉａｉｎｘｅｉｍｕｏｍｅｔｌｒｓｌｅｎｔｅｔｅｅｆｔｎｓｆｔｅｐｏｏｅｏｏｎａｍｏｉｕｒｔｄｔｃｉｓａｅｖｅｏｍｅｈｄａｄｔｅｄａｂａｏｔｌｔｔｇ．ｔｏｎｈｅｄｅｔｎｒｒｅｙｃｏｓａＫｅｗｏｄ：ｃｉｅｐｗｒｆｔｒｏｏｎａｏｉ；ｃ￣ｅｔｄｔｃｉｎ；ｄａｂａｏｔｌｙｒｓａｔｏｅｌ；ｃｍｐｕｄｈｒｎｃｕｎｅｅｔｖｉｅｍｏｅｄｅｔｎｒｃｏ

三相四线多重化有源电力滤波器控制策略研究的开题报告

三相四线多重化有源电力滤波器控制策略研究的开
题报告
一、研究背景
随着电力电子技术的不断发展，电力质量问题日益受到关注。

其中，谐波污染是一种常见的电力质量问题，可以导致电网中的电压和电流畸变，损坏供电设备，对电力系统的稳定性和可靠性产生不良影响。

为了
解决谐波污染问题，研究人员提出了许多技术，其中包括使用有源电力
滤波器来降低谐波电流。

当前，大多数有源电力滤波器都是采用三相三线结构，通过空间载
波与辅助电路来控制谐波电流。

但是，随着用电负荷的不断增加，三相
三线结构已经难以满足需求，因此需要采用更加先进的多重化技术，例
如三相四线结构。

同时，在多重化的环境下，如何设计控制策略以实现
有效的谐波抑制也成为了重要的研究课题。

二、研究目的
本研究旨在探索三相四线多重化有源电力滤波器控制策略，并通过
仿真实验验证其有效性。

具体的研究目标包括：
1.设计可靠的多重化控制系统，包括多个电源和多个逆变器。

2.开发多种控制算法，以实现最优化的与最小化的损耗。

3.利用仿真实验验证控制策略的有效性，包括在不同负载条件下的
对谐波抑制效果、系统稳定性和安全性等方面。

三、研究内容
1.多重化控制系统设计
2.多重化控制算法设计，包括序列循环控制，协同控制和优化控制等。

3.仿真实验设计与结果分析
四、研究意义
本研究将为新型电力滤波器的设计与控制提供一种新的思路，有助于解决现有电网中的电力质量问题。

同时，该研究也可以提高电力系统的稳定性和可靠性，促进电力智能化的发展，有重要的工程实际意义和应用前景。

三相有源电力滤波器控制策略对比研究的开题报告

三相有源电力滤波器控制策略对比研究的开题报告一、研究背景随着能源消费的不断增长，电力质量问题越来越突出。

其中，电力波形的畸变和谐波严重影响了电力设备的正常运行，同时对于电网的稳定性也带来了一定的风险。

因此，针对电力谐波和畸变现象的滤波技术的研究一直是电力质量研究的重点。

当前，三相有源电力滤波器作为一种新型的滤波器，广泛应用于各种电力系统的电力质量优化中。

然而，无论是硬件设计还是控制算法，都存在一定缺陷和不足，难以实现对电力波形的高效滤波和优化控制。

因此，本文拟对三相有源电力滤波器的控制策略进行比较研究，探索如何优化控制策略，提高电力滤波器的滤波效果。

二、研究目的本文旨在通过比对不同的三相有源电力滤波器控制策略，分析其优缺点以及适用场景，为电力系统的电力质量优化提供更好的滤波解决方案。

同时，将研究结果运用到实际电力系统中，以期提高电力系统的运行效率和稳定性。

三、研究内容和方法本文拟从以下几个方面进行研究：1. 基于PWM控制策略的三相有源电力滤波器控制研究2. 基于自适应滑模控制策略的三相有源电力滤波器控制研究3. 基于神经网络控制策略的三相有源电力滤波器控制研究通过对比以上三种不同的控制策略，分析其优劣和适用场景。

研究方法主要采用仿真实验与实际实验相结合的方法，利用MATLAB/SIMULINK等软件对不同控制策略进行仿真实验，得到各自的滤波效果。

并利用电力系统实验室的测试平台，对比实际实验效果。

四、研究意义本研究对于电力滤波技术的发展以及电力质量的改善具有重要意义。

通过对三相有源电力滤波器控制策略的比较研究，能够为实际电力系统提供更好的滤波解决方案，提高电力系统的运行效率和稳定性。

同时，本研究所得结论对于推动电力滤波技术的研究与发展也具有重要作用。

并联型三相四线制电力有源滤波器研究论文

23.Thomas T.Haddad K.Joos G Design and performance of active power filters 1998(05)
24.唐中琦.谢运祥有源滤波器补偿电流的检测与控制 1998(04)
25.李圣清.罗飞.张昌凡基于ip及iq运算方式的改进型谐波电流检测方法[期刊论文]-电气传动 2003(2)
11.王兆安.李民.卓放三相电路瞬时无功功率理论的研究 1992(03)
12.Zeng J.Ni Y.Diao Q Current controller for active power filter based on optimal voltage space vector 2001(02)
13.Woo-Cheol Lee.Taeck-Kie Lee.Dong-Seok Hyun A three-phase parallel active power filter operating with PCC voltage compensation with consideration for an unbalanced load 2002(05)
Lowpass Filter2处断开即可。
图6.3两相坐标转三相坐标模型
图6.2和图6.3分别为三相转两相和两相转三相的模型,第一次坐标变换得到d一口坐标下瞬时有功、无功电流;第二次坐标变换得到三相坐标下的基波电流(不补偿无功时为基波电流和无功电流的总和)。
补偿无功时补偿前电流
图6.18APF带三相不对称负载低通滤波器截止频率50Hz
补偿无功时补偿后电压
图6.19APF带三相不对称负载低通滤波器截止频率50Hz
补偿无功时补偿后电流
图6.20APF带三相不对称负载低通滤波器截止频率50Hz

基于DSP三相四线制有源电力滤波的研究

１１有源电力滤波器的基本原理．
进一步将基波电流分解
ｉ￡＝ｉ（）＋ｉ（）１（）ｌｔｌｔ
有源电力滤波器根据连接的方式分为并联型
和串联型，并联型的应用最为广泛。有源电力滤式中：为基波电流瞬时值；ｉ为基波无功电流
偿电流ｉ，使得ｉ＝ｉ，便可以补偿负载的高次谐波电流使得电源电流正弦化，大大提高电源的功
率因数。若在补偿谐波电流的同时进行无功补偿，可
常简捷。
１有源电力滤波器的基本原理和结构图
方法和滞环控制方法的准确性，电流补偿效果达到设计要求。最后，在ＴＳ２Ｆ８２的ＤＰ平台搭建了Ｍ３０２１Ｓ
控制模块，实验表明有源电力滤波在一ｉ。。的谐波检测和滞环控制下具有较好的滤波效果。
ｉ（）＋ｉ（）１ｔｈｔ
Ｍａａｔｂ中有专用于电力系统分析的电力系统式中：ｉ为负载电流的瞬时值；，为基波电流有ｌ。
模块集（ｏｅｙｔｍＢｏｋｅ，ＰＢ，它是一种效值；，为ｎ次谐波电流有效值；ｉＰｗｒｓｌｅｓｔＳ）Ｓｅ为基波电流针对电力系统的可视化建模与仿真工具，可用于瞬时值；ｉ为谐波电流瞬时值。
电路、电力电子系统、电机系统、电力传输等过

三相四线制并联型有源电力滤波器研究

i
did dt
-Lωiq+vnd
i
i
i
iiiiuq=Riq+L
i
diq dt
+Lωid+vnq
i
i
i i
iiiiu0=4(Ri0+L
i
di0 dt
)+vn0
（8）
***
APF的控制结构图如图4所示。图4中，vd、vq、vo由
式（8）可得：
i*
iiivd=-v′d+(Lωiq+ud)
i
ii *
iivq=-v′q+(-Lωid+uq)
∑
姨 ∑ ∑iຫໍສະໝຸດ =- ∑∑%∑
∑q
∑
∑
3 2
∞
［Ik+cos(kωt-ωt+θik+)+
k=1
∑
∑ ∑ ∑
Ik-cos(kωt-ωt+θik-)］
经过低通滤波器LPF，获得直流分量为：
（3）
姨 ∑
∑
%
i = ∑
∑ ∑
d
∑∑
3 2
I1+sinθi1+
∑
∑
姨 ∑
%
i =- ∑
∑ ∑∑
q
∑
3 2
I1+cosθi1+
i i
i*
iiiv0=-v′0+(u0)
（9）
式（9）中括号部分则构成前馈电压，完成电压解
***
***
耦。vd、vq、v0进行坐标反变换，得van、vbn、vcn作为主电路
交流侧电压参考输入值。
2 仿真结果

三相四线制有源电力滤波器的研究

ＺＡａＸＡｉｎｊｎＨＵＮＧＨｕＩＯＸａ－ａｉ
（ｃｏｌｆＥｅｔｎｃ＆ＥｅｔｃＥｇｎｅｉｇＣａｇｈｕＩｓｔｔｆＴｃｎｌｇＣａｇｈｕ２３０）Ｓｈｏｌｃｏｉｏｒｌｒｎｉｅｒ，ｈｎｚｏｎｔｕｅｏｅｈｏｏｙ，ｈｎｚｏ１０２ｃｉｎｉ
ｄｒｔｅｕｅｔｅｓｔｈｆｅｕｅｃｔｒｅ— ｈｓｒｄｅｉｏｔｏｌｙｏｅｃｃｅｎｏｔｕｃｒｕｉＩｒｅｏｒｄｃｗｉｒｑｎｙ，ｈｅｐａｅｂｉｇｓｃｎｒｌｓｈｃｄｅｂｎ — ｙｌｃｎｒｔｄｔｅｔｒｏｅａｏｂｔＮ— ａｅｈｌ－ｒｄｅｉｔｌｂｓｄｏｅｏｄｎａｙｏｅｃｃｅｃ－ｏｔｏｌｍｅｈｏｗｉｖｃｐｒｔｎ，ｕｐｈｓａｆｂｉｇｓｓｌａｅｎｔｒｉｒｎ — ｙｌｏｎｈｏｉｉｈｔｏ．ｔｒｔｅｃｎｏｑｕｔｎｓａｄｃｎｔｏｉｃｔａｈｓｂｃｒｕｔａｅｓｔｕｔｅｓｍｕａｏｖｒｌｒ１Ａｆｅｏｔｌｅａｏｎｏｒｌｃｕｓｏｆｅｃｕ — ｉｃｉｒｅｐ，ｉｌｔｎｏｆｏｅａｌｈｒｉｒｉｈｉｃｒｕｔｉｔｄｅ，ｉｈｓｏｅｃｎｒｌｃｒｕｔｉｅｙｓｍｐｅ，ａｏｅｓｔｅｎｕａｕｒｎｓｗｅｌｉｃｉｓｓｉｄｗｈｃｈｗｓｔｏｔｏｉｃｉｓｖｒｉｌｃｎｃｍｐｎａｅｔｅｔｌｃｒｅｔａｌｕｈｈｒｓｔｒｅｐａｅｈｒｎｃａｅｃｅｃｒｅｔｅｃｅｙ．ｔＣｒｄｃｏｓｆｓｔｅｎＡＰＦ．ａｈｅ — ｈｓａｍｏｉｄｒａｔｖｕｒｎｆｅｔｖｌａｄｉａｅｕｅｔｅｌｓｏｗｉｈｓｉｎｉｓｉｎｎｈｃＫｅｒｓ：ｃｖｗｅｉｅｏｎ —ｙｌｏｎｏｎｖｃｏｐｅａｏｔｒｅｐｈｓｏｕ — ｒｓｔｈｌｓｙｗｏｄａｔｅｐｉｏｒｆｔｒ；ｅｃｃｅｃｔｌｏｅｔｒｏｒｔｎ；ｈｅ — ａｅｆｒｗｉｅ；ｗｉｃｏｓｌｒｉ

有源电力滤波器无差拍控制策略的研究_袁性忠

YUAN Xing-zhong1， WANG Ting2， ZHU Jun-xing3
（1.Shaanxi Electric Power Corporation，Xi’an 710048，China；2.Xi’an Jiaotong University，Xi’an 710049，China； 3.China Electric Power Research Institute，Beijing 100192，China）
1引言
随着大功率电力电子装置等非线性负载在电力系统中的广泛应用，电网污染也变得日益严重；与此同时，现代高科技工业对供电质量提出更高的要求。有源电力滤波器（Active Power Filiter，简称 APF）不仅能补偿谐波，而且可以补偿无功，因此得到了快速发展。APF 的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流分量，然后由补偿装置向电网中注入一个与该谐波电流幅值相等而极性相反的补偿电流，从而达到消除谐波的目的[1]。因此，补偿电流的检测及补偿电流的产生是决定 APF 补偿性能的关键因素。
即可求得 APF 的无差拍控制器[6]：
姨un（α k+1）=L[ifα（* k）-if（α k）]/T-un（α k）+2e（α k）
姨
姨un（β k+1）=L[ifβ（* k）-if（β k）]/T-un（β k）+2e（β k）
（8）
姨
姨un（0 k+1）=（L+3L）n [if0（* k）-if（0 k）]/T-un（0 k）+2e（0 k）
（9）
4 实验结果
设计了基于自适应模糊 PI 的 PMSM 驱动系统，永磁电机驱动和控制电路采用 DSPTMS320F2808 作为控制核心，主回路由二极管全桥不控整流、电容平波及滤波电路、IGBT 逆变输出构成。由于电机本体结构、测量装置限制，实验最高转速为 4 800 r·min-1。实验用永磁同步电机参数如下：P=5 kW，U=380 V，R1= 1.428 Ω，Ld=51.08 mH，Lq=87.73 mH，Ψa=0.557 8 Wb， 2p=8，nmax=4 800 r·min-1。图 2 示出实验波形。

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
目录
• 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
01
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。

三相四线有源电力滤波器控制算法研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器控制算法研究的开题报告一、研究背景随着电力电子技术的不断发展，电力质量问题受到了越来越多的关注。

其中，谐波扰动是造成电力质量问题的主要因素之一。

有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）作为一种有效的谐波抑制措施，发挥着越来越重要的作用。

APF可以通过控制其输出电流来消除电网中的谐波扰动，并能够在电网电压波动或不平衡时保持负载侧电压稳定。

目前，针对APF的控制算法研究已经取得了很多进展。

然而，大多数现有研究针对的是三相三线APF，而针对三相四线APF的研究还比较有限。

三相四线APF是目前工业生产中常用的APF类型之一，其控制算法需要考虑更多的因素，如中性线电流的控制等，因此具有一定的难度。

二、研究目的本研究旨在探究针对三相四线有源电力滤波器的控制算法，解决该类型APF在实际工业应用中面临的问题，提高其抑制谐波扰动的效率和稳定性。

三、研究内容1.分析三相四线APF工作原理及其在电力质量改善中的应用。

2.针对三相四线APF控制的难点和挑战，结合中性线引入的因素，研究其控制策略和算法。

3.设计并实现三相四线APF控制器，验证所提出的控制算法模型的有效性和可行性。

4.对所设计的三相四线APF进行性能指标测试，并与传统的控制算法进行对比分析，验证其在消除谐波扰动方面的优越性和稳定性。

四、研究方法本研究将采用理论分析、数学建模、仿真模拟、实验验证等多种方法，深入探究三相四线有源电力滤波器控制算法的优化策略。

1.通过回顾三相三线APF控制理论的研究成果，总结其优缺点，从而引出三相四线APF控制的设计算法。

2.结合电机控制理论和MATLAB/Simulink平台，进行三相四线APF控制算法的建模和仿真分析。

3.在实验室搭建三相四线APF实验平台，验证所提出的控制算法模型的有效性和可行性。

4.对实验结果进行分析和总结，为进一步优化三相四线APF控制算法提供响应的理论基础。

三相电力有源滤波器(APF)控制策略的研究

的控制策略，策略可在电网电压畸变情况下对电网中滤波电流进行连续动态补偿，验中利用该实ＭａｌｂＳｍｕｉｋ建立了逆变系统４真模型，进ｑ－－研究，＋－仿真实验都证明采用该控制ｔａ／ｉｌｎ５－－并４真５理ｇ和策略可使有源电力滤波器实现更精确的控制和更理想的补偿效果。
三相电力有源滤波器（Ｆ）制策略的研究ＡＰ控
周伟鹏，宋弘
（川理工学院自动化与电子信息学院，川自贡６３０）四四４００
摘要：日益严重的电网谐波污染，重影响电气设备的正常工作，了消除电网中谐波污染严为和减少无功的损耗，出了一种基于ＰＷＭ控制技术，用电压型逆变器，电网中注入补偿电流提采向
关键词：ＡＰＦ；宽调制；制策略；ａｌｂＳｉｕｉ脉控Ｍｔａ／ｍ１ｎｋ；真仿中图分类号：ＴＭ７３４文献标识码：Ａ
由于电网中非线性负载的大量使用和单机容量
和外界于扰反应灵敏，旦遭遇较大干扰或系统模一
有着更为广阔的发展应用前景。在国外高低压有源滤波技术已应用到实践，我国还仅应用到低压有而源滤波技术，因此有效的谐波治理控制策略的研究

三相四线制有源电力滤波器控制算法的研究的开题报告

三相四线制有源电力滤波器控制算法的研究的开题报告一、选题背景与意义随着现代工业化的快速发展，现代工业中使用大量的电力设备，而这些设备带来的电磁干扰问题日益引起人们的重视。

为了解决这一问题，从而保证电力系统稳定、安全运行，滤波器技术成为电力系统中十分重要的一部分。

有源电力滤波器是一种能够控制电力系统中谐波和电磁干扰的设备，其结构简单、控制性能好，广泛应用于电力系统中。

然而，随着电力系统的不断发展，其滤波器控制算法也需要不断更新和优化，以更好地应对日益复杂的电力负载情况。

因此，本课题拟对有源电力滤波器控制算法进行研究，旨在提高滤波器控制的精度和效果，进一步推进电力工业的可持续发展。

二、研究内容和技术路线本研究拟采用三相四线制有源电力滤波器作为研究对象，研究其控制算法，主要研究内容包括：1. 有源电力滤波器的控制原理和主要参数的测量方法。

2. 基于DSP技术的有源滤波器控制算法设计。

3. 在Matlab软件平台上建立有源电力滤波器的模型进行仿真和实验验证。

技术路线如下：1. 研究三相四线制电力系统的基本知识以及电力负载的特点，了解有源电力滤波器的基本原理和控制策略。

2. 总结有源滤波器中常用的控制算法，并进行比较分析。

3. 建立控制算法的数学模型，并利用Matlab软件进行仿真验证。

4. 设计完整的有源电力滤波器实验平台，结合实际电力负载进行实验测试和控制效果分析。

三、预期成果1. 研究有源电力滤波器的控制算法，提高滤波器控制精度和效果。

2. 建立有源电力滤波器的数学模型，利用仿真和实验平台进行验证。

3. 对有源电力滤波器控制算法的研究成果进行总结和归纳，编写学术论文，并提交相关SCI、EI等国际期刊。

四、研究工作计划及进度安排本研究计划总时长为12个月，具体工作计划及进度安排如下：第1-2个月：阅读相关文献，学习电力系统中有源电力滤波器的基本原理。

第3-4个月：总结有源滤波器中常用的控制算法，并进行比较和分析。

容错型三相四开关有源电力滤波器SVPWM控制研究

容错型三相四开关有源电力滤波器SVPWM控制研究容错型三相四开关有源电力滤波器SVPWM控制研究摘要：随着电力系统负荷的快速增长，电力滤波器作为实现电力质量控制的重要设备，受到了广泛的关注。

然而，在传统的三相四开关有源电力滤波器中，由于故障、电压失调等原因可能导致系统性能下降或故障，因此需要进行容错设计。

本文针对这一问题，进行了容错型三相四开关有源电力滤波器SVPWM控制的研究。

首先，分析了传统的三相四开关有源电力滤波器的工作原理和控制策略，指出了其容错设计的必要性。

然后，介绍了SVPWM控制算法的原理和特点，并提出了容错型SVPWM控制算法。

在此基础上，建立了容错型三相四开关有源电力滤波器的模型，并进行了仿真实验。

结果表明，该容错设计能够有效提高系统的容错能力和抗干扰能力，增强了系统的稳定性和可靠性。

1. 引言电力滤波器作为一种通过消除电力系统谐波和电磁干扰来改善电力质量的装置，逐渐成为了电力系统中不可或缺的设备。

然而，在电力滤波器的设计和控制中，常常会面临一些问题，如故障引起的系统性能下降、电压失调等，严重影响了电力系统的稳定性和可靠性。

因此，进行容错设计是提高电力滤波器性能的关键。

2. 传统三相四开关有源电力滤波器工作原理和控制策略传统的三相四开关有源电力滤波器由三相桥臂逆变器和一个逆变桥臂组成，可以通过控制逆变桥臂的开关转态来实现对电力系统中的谐波进行消除。

控制策略主要有PI控制、SVPWM控制等。

然而，由于电力系统中存在各种故障和干扰，传统控制策略往往无法满足系统要求。

3. SVPWM控制算法原理和特点SVPWM控制算法是一种在三相逆变器中被广泛应用的控制技术。

其基本原理是通过调整逆变桥臂的开关转态，使输出电压接近所需的参考电压，从而实现对电力系统谐波的消除。

相比于传统控制策略，SVPWM控制算法具有更好的动态性能和抗干扰能力。

4. 容错型SVPWM控制算法为了提高传统SVPWM控制算法的容错能力和抗干扰能力，本文提出了一种容错型SVPWM控制算法。