不平衡负载下并联有源电力滤波器的控制策略
并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制
Ｍ Ａ Ｌｉ
（ ｃｏｌ ｆ ｌｃ ｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｗｕ ａ ｎｖｒｉ ， ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｈｎ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｅｔｃｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｈ ｎＵ ｉｅ ｔ Ｗｕ ａ ３ ０ ２ Ｃ ｉａ Ｅ ｒ ｎ ｉ ｓｙ
０ 引言
规 律 ， 变器 的直 流侧 电容 电压 就必 须保 持恒 定 ， 逆 从 而提供 一个 电压 基 准 ， 以控 制 有 源 电 力滤 波 所
器直 流侧 电压 十分关 键 。
随着 电力 电子装 置 的广 泛使 用 ， 所 产 生 的 它 谐 波及无 功 电流 日益 严 重 。 目前 ， 内外 通 常 使 国
ｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｕｅ ｏ ａ ａ ｉ ｒ ａ ｅ ａ ｅ ａ ｄ ｆ ｃ ｕ ｔｖ ｌ ｅ ｎ ａ ｙ ｅ ｈ ｉ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｈ ｅ － ｈ ｈ ｎ ｅ ｒ ｌ ｆＤＣ ｃ ｐ ｃｔ ｖ ｒｇ ｎ ｕ ｔ ａ ｏ ｔ ，ａ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅｒ ｉ ｆ ｅ ｃ ｎ ｔ ｅ ｐ ｒ ｏ ｌ ｎ ｇ ａ ｌ
Ｊｎ ０ ８ ｕ ．２ ０
并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制
玛
（ 汉大 学 电气 工 程学 院 ， 汉 ４０７ ） 武 武 ３０ ２ 摘 要 ： 制有 源 电力 滤波 器（ Ｐ ） 控 Ａ Ｆ 直流侧 电压 为适 当值 是保 证 其 具 有 良好 补 偿 性 能 的一 个 重要 因素 ， 以并联 型有 源电 力滤波 器 交流和 直流侧 瞬时功 率平衡 为基础 ， 对并 联 型有 源 电力滤 波 器直流 电容 平均 电压 与脉动 电压 的 变化规 律进 行 研 究 ， 分析 了它们 对 并联 型有 源 电 力 滤波 器性 能 的影响 。 为 了克服 这种 影 响 ， 出了在 补偿 电 流 中注入 基 波有 功 电 流和 增 大 直 流侧 电 提
三相三线并联型有源电力滤波器电流控制策略研究
中国电工技术学会科学技术奖三相三线并联型有源电力滤波器电流控制策略研究彭华良1魏学良2邱先锋1(1．上海追日电气有限公司，上海200062；2．中国石油大学，北京102249)摘要针对传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿，本文提出了两种输出电流控制策略：PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术与指定次数无静差控制技术。
PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度，PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。
指定次数无静差控制技术对单频率谐波进行无静差调节。
仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性，但其工业现场应用仍需进一步验证。
关键词：PI控制；重复控制；指定次数无静差控制；并联有源电力滤波器；电流补偿C ur r ent C ont r ol St r a t egyR ese ar ch f or T hr ee Phas e T hr ee W i r e Par al l elA ct i ve P ow e r Fi l t er．P Png j j m af砌尹191W色f．X跖Pf施行92Q f M X矗z，毛，叠以91(1．Shan曲ai Sur pass S un E l ec t r i c C o．，L，t d，Shan曲ai200062；2．C hi na U ni V eV s i t y of Pet r ol eum，Bei j i ng l02249)A bs t r act Si n ce n．adi ti onal P I con t r oU ef can not r eaH ze z er0st eady’e盯or ha啪onl c com pen s at l onf or ac t i ve pow er f i l t er’t w o m e m ods，c om pose d cont r ol l e r w i t h P I cont r ol l e r and r e pet i t i ve cont r ol l e rpa r al l e l r unn i ng ar e pr opos ed and spec i f i e d ofder z er o st e ady er r or co nt r o l l er，ar e pr o pos ed．C om po s edcont r ol I e r w i t h PI cont r ol l e r and r e pet i t i V e cont r ol l e r par al l el r unn i ng i m pr oV es s t e a dy per f6r m ancesi nc e f e pet i t i V e cont r ol l e r c an f bl l ow pe r i odi c di s t ur ba nce w i t h z er o st eady—ef‘r or，w hi l e PI cont r ol l e re n s ur es ra pi dl y r es po ndi ng t o b噜change．Speci fi ed order z er o st eady—e r r or t echnol o gy c an r e al i z e z er ost e ady—er r or c ont r ol f or si ngl e f r equ encyham oni c．Si m ul at i on and exper i m ent sh ow t he se t w o m et h odsar e ve哆us ef ul，how eV er t hey s ho ul d be t e st e d i n a ppl i cat i ons of i ndust r y fi el d．K ey w or ds：PI c伽tf ol；嘲)et it iV e cont r ol；spec i f i e d order zer o．e n-or conl f ol；s hunt ac t i V e pow e rfi lt er；c ur r e nt com pens at i ng1引言理想电力系统，电能以单一恒定的工业频率(50H z或60H z)和规定的电压向用户供电。
适用于并联型有源电力滤波器的新型模糊控制
ｆ ｔｒ ｉ ｅ ，Ｔ— ｕ ｚ ｏ ｉ ｍｏ ｅ ｗａ ｓａ ｌ ｈ ｄ ａ ｄｆ ｚｙ ｃ ｎ ｒｌ ｒｗａ ｅ ｉｎ ｄｗｉｈｊ ｓ ｏ ｒｒ ｌｓ ｌ Ｓ ｆｚ ｙｌｇｃ ｄ ｌ ｓｅｔ ｂｉ ｅ ｎ ｕ ｚ ｏ ｔｏｌ ｓｄ ｓｇ ｅ ｔ ｔｆｕ ｕ ｅ．Ｗ ｉ ｎ ｌ ｓ ｅ ｕ ｔ ａ ａ— ｈ
●
ＹＡＮ ｅ — Ｕ，Ｊ ｈ— ｈ ｎ Ｗ ｎＸ ＩＺ ｉ ｅ ｇ，ＸＩ ｉ— ｏ ｃ Ｅ Ｌｎ ｂ
（ ｌｅ ｅｏ ｍ ｍｕ ｉａｉｎ ａ ｄ Ｃｏ ｔｏ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｊａ ｇ ａ ｉｅ ｓｔ Ｃｏ ｌｇ ｆＣｏ ｎｃ ｔｏ ｎ ｎ ｒ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｎ ｎ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ，
颜 文 旭 ，纪 志成 ，谢 林 柏
（ 江南 大学 通信 与控 制工 程学 院 ， 锡 ２ ４ ２ ） 无 １ １ ２
摘 要 ：针 对 并 联 型 有 源 电力 滤 波 器 的非 线 性 控 制 问 题 ， 于 Ｔ ｓ模 糊 控 制 的方 法 ， 统 一 功 率 因数 的 前 提 下 ， 基 — 在
ｃ ｏｎｔｏｌｅ ｓ ｆ ｒ ｔ Ｓ ｕ ｚ ｏ １ Ａ ｃ ｍｏｎ Ｌｙａ ｕｎ ｕｎ ｔｏｎ ｗ ａ ｏｕｎ ａ ｄ ｈ ｔ ｂｌ ｆ ｅ ｒ ｌ ｒ ｏ ｈｅ Ｔ ｆ ｚ ｙ ｍ ｄｅ． ｏｍ ｐ ｏｖ ｆ ｃ ｉ ｓ ｆ ｄ ｎ ｔ ｅ ｓ ａ ｅ ｅ ｄｂａ ｋ ａ ｎｓ ｃ ｇｉ ｗａ ｏ ｖ ｄ ｂｙ ｌｎ ａ ａ ｒｘ ｉ ｑｕ ｉｙ ｖａ Ｍ ａ ｌｂ． Ｃｏｍ ｐｕ ｅ ｉ ｕ ａ ｉ ｓ ｏｆａ ｓｎｇ ｅ ｐｈ ｅ ｐｏ ｅ ｙ ｔ ｍ ｎｄｉ ｓ ｓ ｌ ｅ ｉ ｅ ｒ ｍ ｔｉ ｎｅ ａｌ ｉ ｔ ｔａ ｔ ｒ ｓｍ ｌ ｔｏｎ ｉ ｌ— ａｓ ｗ ｒ ｓ ｓ ｅ ｉ — ｃ ｔ ｈ ｏｒ ｅ ｔ ｓ ｎ ａ ｉ ｔ ｆｔ ｏｐ ｅ ｏ １ ａ ｅ ｔ ｅ ｃ ｒ ｃ ｎｅ ｓ ａ ｄ ｖ ｌｄｉｙ ｏ ｈｅ ｐｒ ｏｓ ｄ ｍ ｄｅ．
并联混合型有源电力滤波器及其电流控制方法
并联混合型有源电力滤波器及其电流控制方法提出了一种并联混合型有源滤波器新的控制方法。
首先给出并联混合型有源滤波器的拓扑结构，并推导出该结构的滤波原理。
设计了控制函数，利用被控参数的符号获得逆变器中开关器件的触发信号。
这种新的控制方法简化了电流检测算法，省略了脉宽调制方法，同时保证了系统的稳定性。
将这种新的控制方法应用到并联混合型有源滤波器，并进行仿真，结果证明该控制方法使并联混合型有源滤波器具有良好的滤波效果。
标签：有源滤波器，谐波抑制，电流控制1 引言近年来，由于配电网谐波等问题，给供电和用电企业造成了巨大的经济损失。
有源滤波器成为改善电能质量、节能降耗方面的研究热点之一。
在高压大功率场合一般采用混合型有源电力滤波器[1-2]。
有源滤波器（APF）的控制方法将直接影响系统的响应速度和谐波治理效果，故而成为目前有源滤波技术的研究重点。
一系列的控制方法被提出，如线性反馈控制[3-4]、非线性控制[5]、迭代控制[6]、神经网络控制[7-8]、自适应控制[9-12]等等。
它们具有各自的优势，其特性存在一定差异。
本文在分析并联混合型有源滤波器原理的基础上，提出一种用于并联混合型有源滤波器新的控制方法，保证了系统的稳定性，并且使并联混合型有源滤波器具有良好的滤波效果。
本文利用仿真对所提方法进行验证。
2 并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构及其滤波原理并联混合有源电力滤波器不仅能较好治理大功率电网中的谐波，而且能够补偿大容量的无功功率，其结构图如图1所示。
并联混合有源电力滤波器包括无源部分和有源部分。
无源部分为无源滤波器组，可以由5次无源滤波器、7次无源滤波器、11次无源滤波器等单调谐滤波器组成，可以根据现场实际需要选定。
7次无源滤波器和并联电感L1串联，形成谐波注入支路。
L0为有源部分滤波电感。
并联混合有源滤波器采用阻抗分压法降低有源部分承受的基波电压，有源部分的输出经滤波电感后接在隔离变压器的原边，采用7次单调谐支路和串联的小电感进行分压，使有源部分承受的电压很低，降低了逆变器的容量。
两种不同的电流的SAPF的比较研究控制策略
两种不同的电流的SAPF的比较研究控制策略BerrinSüslüoğluVedat M. Karslı摘要在这项研究中，自适应带迟滞和三角载波电流控制比较三线SAPF。
参考电流产生部分知名PQ与理论基础基本正序电压检测器，通过使用Matlab / Simulink动态模拟进行了控制器的性能评价。
1.引言并联有源电力滤波器（SAPF）是一个可行的解决方案非线性负载产生的谐波问题有各种建议控制技术SAPF生成并注入到一个合适的电流电源，使取消的谐波含量扭曲的电源电流和取得的波形所要求的幅度和相位为正弦形状。
谐波补偿的特点是：强烈依赖于参考电流算法，计算控制技术将这个计算的电流谐波共同趋向耦合（PCC）的。
并联有源电力滤波器系统的框图鉴于图1。
进行的并联型APF 控制设计通过两个步骤：推导的补偿信号电流和电压信号，并产生电流逆变器开关门信号控制电路。
图1一个VSI-SAPF系统图对于有源滤波器的设计，瞬时无功功率（P-Q）的理论经常被作为主要的应用所需的计算范式补偿电流。
在这个计算过程理论上讲，电源电压均假定为理想。
然而，在大多数工业电力系统，电源往往是不平衡的电压或扭曲电压，所以假设是这种情况下有效。
尽管正弦电源电压的变化，加入基波正序电压检测器后电源电流预计补偿。
有源滤波器的电流控制器的主要任务是迫使逆变器的电流跟随参考电流变频器产生的开关状态减少当前误差。
在很宽的理想跟踪输出频率范围，低谐波含量，限制或恒定开关频率，非常快的响应SAPF的电流控制技术的基本要求。
在电流控制技术、迟滞控制、死的巡逻控制和非线性控制有源电力滤波器应用是最流行的。
APF的电流控制技术的比较在某些开关进行了讨论频率。
自适应滞后的有效性带三相电流控制器四线并联有源表现下的恒定开关电源滤波器12千赫的频率。
另一方面，本文是针对调查的选择开关的作用频率SAPF的表现。
SAPF的整体计划，在这项研究中，模拟下MATLAB环境下使用SimPowerSystem工具箱比较自适应波段的有效性滞环控制计划和三角载波控制计划。
有源电力滤波器pi控制策略研究
有源电力滤波器pi控制策略研究
电力滤波器是一种常见的电力电子设备，用于消除电力系统中的谐波、电磁干扰和其他电力质量问题。
在滤波器中引入控制策略可以提高其性能和稳定性。
本文研究了一种基于PI控制的有源电力滤波器控制策略。
有源电力滤波器是一种基于功率电子器件的电力滤波器，其工作原理是通过将滤波器与电网并联，将非线性负载引起的谐波电流通过滤波器内部的逆变器转换为有源电流，在滤波器输出端产生与非线性负载电流相反的电流，从而实现谐波的消除。
在有源电力滤波器的控制策略中，PI控制器是一种常用的方法。
在本文中，我们首先对有源电力滤波器的基本原理进行了介绍，然后通过建立有源电力滤波器的数学模型，推导了PI控制器的控制算法。
该算法基于逆变器输出电流和电网电流之间的误差信号，计算PI控制器的输出信号，控制逆变器的PWM信号，从而实现有源电力滤波器的谐波消除和电网电压稳定。
最后，我们通过仿真实验验证了该PI控制策略的有效性和稳定性。
结果表明，该控制策略可以迅速响应电网电压的变化，并保持较低的谐波失真率。
因此，该控制策略可以有效地应用于有源电力滤波器的实际控制中。
- 1 -。
有源电力滤波器的并联运行及其控制策略
因此 ， 将多 台小容量 的 Ａ Ｆ并 联运 行 以实 现 Ｐ
大容 量谐 波补 偿 的 方 法 已成 为 解 决 Ａ Ｆ容 量 问 Ｐ
题 的研 究趋 势 。多个 Ａ Ｆ并 联 补偿 的方 式 比 引 Ｐ 较灵 活 ， 采用 不 同的 Ａ Ｆ模块 数 量 可 以满足 不 同 Ｐ 的容量 需求 ， 量扩展 方便 、 容 可靠性 高 。如 果控制
张 国 荣 （ ９ ３ ） １６ 一 ，
Ａ Ｆ的并联运行进行 了研究 ， Ｐ 并提出了一种基 于均流和 限流方案 的并联控 制策 略。该
方 法 既 保证 了有 源 电 力 滤 波器 补 偿 谐 波 电流 的 动 态性 能 ， 具 有 较 高 的 可 靠 性 。 提 出 又 的 并联 系统 可 以很 好 地 实 现容 量 扩 展 ， 且 能够 实 现 热 插 拔 。Ｍａ ａ 真 结 果 验 证 了 并 ｔ ｂ仿 ｌ
（ ｅｅｒｈＣ ｎ ｒ ｏ ｈ ｔ ｏ ａｃＳ ｓ ｍ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＭｉ ｓ ｙｏ ｄ ｃｔ ｎ Ｒ ｓａｃ ｅ ｔ ｒＰ ｏ ｖｈ ｉ ｙｔ ｎｉ ｅｉ ｎ ｔ ｆ ｕａｉ ， ｅｆ ｏ ｅ ｎ ｎ ｉｒ Ｅ ｏ Ｈｅ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏｙ Ｈｅ ｉ ３ ０ ９ Ｃ ｉａ ｆ ｉ ｓｙｏ Ｔ ｃ ｎｌｇ ， ｆ ０ ０ ， ｈｎ ） ｅＵ ｅ ｔ ｅ２
０ 引 言
有源 电力滤波 器 （ Ｐ ） Ａ Ｆ 由于能 够动态 实 时地 补偿 谐 波和 无 功 电流 ， 响应 速度 快 、 且 可靠 性 高 、 补偿效 果好 ， 因此 Ａ Ｆ成 为 近 年 来研 究 的热 点 。 Ｐ 然而 ， 随着 Ａ Ｆ容 量 的增 大 ， Ｐ 电力 电 子器 件 所 容
该 方法 的可 行 性 。
男， 究员， 士， 研 博
有源电力滤波器拓扑结构及控制策略
有源电力滤波器拓扑结构及控制策略概述摘要按照不同的分类方式，对有源滤波器的拓扑结构进行了系统的分类，并指出其各自的优缺点；同时，对有源滤波器的构成和控制策略进行了分析和介绍。
此外，还对有源滤波器的设计步骤和参数选型给出了相应的阐述。
关键字有源滤波器；拓扑结构；控制策略；设计步骤1 主电路拓扑结构分类：从不同的观点出发，有源电力滤波器具有不同的分类标准。
根据接入电网的方式分类：根据接入电网的方式，有源电力滤波器可以分为串联型、并联型和串-并联型三大类。
串联型有源滤波器：串联型有源滤波器经耦合变压器串接入电力系统，如图1所示，其可等效为一个受控电压源，主要是消除电压型谐波以及系统侧电压谐波与电压波动对敏感负载的影响。
串联型有源电力滤波器应用在直流系统中时，耦合变压器的系统接入侧很容易出现直流磁饱和问题，所以只在交流系统中采用。
与并联型有源电力滤波器相比，由于串联型有源电力滤波器中流过的是正常负荷电流，因此损耗较大；此外，串联型有源电力滤波器的投切、故障后的退出及各种保护也较并联型有源电力滤波器复杂。
目前单独使用串联有源电力滤波器的例子较少，研究多集中在其与LC无源滤波器所构成的串联混合型有源电力滤波器上。
1.1.2 并联型有源电力滤波器并联型有源电力滤波器与系统并联等效为一个受控电流源，如图2所示。
有源滤波器向系统注入与谐波电流大小相等方向相反的电流，从而达到滤波的目的。
并联型有源电力滤波器主要适用于电流源型感性负载的谐波补偿，技术上已相当成熟，工业上已投入使用的有源电力滤波器多采用此方案。
与串联型有源电力滤波器相比并联型有源电力滤波器通过耦合变压器并入系统，不会对系统运行造成影响，具有投切方便灵活以及各种保护简单的优点。
但是当单独使用并联型有源电力滤波器来滤除谐波时，有源电力滤波器容量要求很大，这样会带来一系列的问题，如工程造价高、电磁干扰、结构复杂以及高的功率损耗等。
1.1.3 串-并联型有源电力滤波器串-并联型有源电力滤波器如图3所示，相关文献称之为统一电能质量调节器（UPQC）。
并联有源电力滤波器的调制误差补偿策略研究
关 键 词 ： 源 电力 滤 波 器 ； 波 补 偿 ； 制 误 差 ； 有 谐 调 电能 质 量
中 图分 类 号 ： ＴＭ４ ４ ６ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｌ ｔｏ ｒ ｒ Ａｎ ｌ ｓｓａ ｄ Ｃｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｍ ｄｕ ａ ｉ ｎ Ｅｒ ｏ ａ ｙ ｉ ｎ ｍｐｅ ａ ｉｎ ｎｓ ｔｏ
电 气 传 动 ２ １ ０ １年 第 ４ １卷 第 ３期
ＥＩＥ ＣＴＲＩ Ｃ ＤＲＩ ２ １ Ｖｏ． １ Ｎｏ ３ ＶＥ Ｏ１ １４ ．
并 联 有 源 电力 滤 波 器 的调 制 误 差 补 偿 策 略 研 究
梅 广 益 ， 红 祥 俞 （ 江 师 范 大 学 交通 学 院 ， 江 金 华 ３ １ ０ ） 浙 浙 ２ ０ ４
Hale Waihona Puke ｔ ｉ ｏ ｅ ｉｉｎ ｎ ｆｓ ｄ ａ ｉ ｒ ｓ ｏｎ ｅ ｎ ｃ ｍ ｐｕ ｅ ｉ ｕｌｔｏ Ｍ ａ ｌｂ． Ｅｘ ｒｍ ｅ ａ ｅ ｕｌｓ ｂ— ａｎｓｇｏ ｄ ｐｒ ｃｓｏ ａ ｄ ａ ｔ ｙｎ ｍ ｃ ｅ ｐ ｓ ｉ ｏ ｔ ｒ ｓｍ ａ ｉｎ ｏｆ ｔａ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌｒ ｓ ｔ ｏ
摘 要 ： 过 对 电 压 源逆 变 器 输 出 脉 冲 序列 函数 的 傅 里 叶 分 析 ， 导 了 并 联 型 有 源 电力 滤 波 器 数 字控 制 系 通 推
统 中心 对 称 规 则采 样 方 式 的 调制 误 差 模 型 。在 此基 础 上 ， 出运 用 一 种 基 于 自适 应 预 测 算 法 的 准 自然 采 样 脉 提 宽调 制 方 法 ， 确 逼 近 自然 采 样 调 制 过程 ， 而有 效 抑 制 有 源 电力 滤 波 器 实 际 输 出电 流 相 对 于 理 想 补 偿 函数 精 从 的相 位 偏 移 与 波形 畸变 ， 著 提 高 了 有 源 电力 滤 波 器对 非线 性 负 载 谐 波 电 流 的综 合 补 偿 性 能 。所 提 出 自适 应 显 预测 算 法 在 Ｍａｌ ｔ ｂ仿 真运 行 中获 得 了 良好 的预 测 精 度 和 动态 响应 速 度 。实 验 室环 境 下 ， ． Ｖ ・ 有 源 电力 ａ ７ ５ｋ Ａ 滤 波 器 样 机 的 实验 结 果 进 一 步验 证 了 自适 应 预 测 算 法 与 准 自然 采 样 调 制 方 法 的正 确 性 与 可 行 性 ， 明 其 在 表 提 升 并 联 有 源 电力 滤 波 器谐 波补 偿 性 能 方 面 具有 良好 应 用 前 景 。
并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究
并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究魏学良;蔡欣;姜珊【摘要】有源电力滤波器(active power filter,APF)是一种动态抑制谐波和无功的电力电子装置,以并联型有源电力滤波器为研究对象,从APF补偿电流的控制和直流侧电容电压角度出发,分析了电源电流控制方式,实现补偿电流的检测及双闭环反馈控制,提高系统的补偿精确度和动态响应性能.另外,直流侧电压的指令值都是根据电网电压的工作范围、APF的直流侧电容、额定输出电流、PWM逆变器输出侧电感、电流电压调节器以及调制策略等参数设计的,在考虑直流侧电压与APF功率损耗和补偿性能关系的基础上,提出了采用下垂调节器设计逆变器直流侧电压的控制参考值,使其兼顾APF的功率损耗及补偿性能综合平衡的优点.仿真结果验证了该APF控制系统的正确性和有效性.%The active power filter ( APF) is a dynamic power electronic device to suppress the harmonics and reactivepower .From the perspective of the compensation current and DC side capacitor voltage of APF,a three-phase , three-wire parallel type active power filter applied detecting source current control method to achievethe compensation current detection and the double closed loop of current control ,which improved the compensation accuracy and dynamic performance .Moreover,DC link voltage reference was designed according to operating space of the grid voltage ,DC link capacitor value ,rating output current , output inductance value ,current regulator ,voltage regulator ,and modulation strategy etc .Based on the re-lationship between DC link voltage and power loss and APF compensation ,the droop controller was adopt-ed to achieve a comprehensive optimization betweenactive power loss and the compensation performance of APF.Simulation results prove the validity and feasibility of the APF control approach .【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2017(021)012【总页数】9页(P85-92,99)【关键词】有源电力滤波器;电源电流控制;直流侧电压;下垂调节器;双闭环反馈控制【作者】魏学良;蔡欣;姜珊【作者单位】中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京102249;艾博白云电气技术(扬州)有限公司,江苏扬州225000;中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TN713.8近年来，电力电子设备及非线性冲击性负荷在电网中的广泛应用，引起了严重的电能质量和谐波问题。
有源电力滤波器电流控制策略研究
电 力 电 子 技 术
Ｐｏ ｒＥｌ ｃｒ ｎ ｃ ｗｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓ
Ｖｏ ． １４２， Ｎｏ １１ ． Ｎｏｖ ｍ ｂ ｒ ２０ ｅ ｅ ， ０８
有源 电力滤波器电流控制策略研究
彭华 良 魏 学 良 邱 先锋 ， ，
ｏ ｌ ｐ ｒ ｉ ｉ ｕ ｂ ｎ ｅ ｗｉ ｚ ｒ ｔ ａ ｙ ｅ ｒ ｗ ｉ Ｐ ｏ ｔ ｌ ｎ ｕ ｅ ａ ｉ ｌ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｔ ｉ ｈ ｎ ｅＳ ｅ ｉ ｅ ｆ ｌ ｗ ｅ ｉｄ ｃ ｄ ｓ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｏ ｓｅ ｄ —＇ｏ ， ｈ ｌ Ｉ ｃ ｎｒ ｌ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓ ｒ ｐ ｄｙ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｏ ｂ ｇ ｃ ａ ｇ ．ｐ ｃｆ ｄ ｏ ｏ ｔ ｈ ｒ ｅ ｏｅ ｉ
２Ｃ ｉａＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｔ ｌｕ Ｂ ｉｎ ０ ２ ９ Ｃ ｉ ） ．ｈｎ ｎｖ ｓｙ ｆＰ ｒ ｅ ｍ， ｅ ｉ １２４ ， ｈｎ ｅ ｉ ｅｏ ｊｇ ａ
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有源电力滤波器控制策略的研究
的控制性能 ， 它兼有响应迅速 ， 开关频率不太 高和简单 易行
的特点 ， 所 以被广泛 使用． 但是 ， 其开关频率 、 损耗和控 制精
４ ． 基于神经网络控制检测法． 该方 法 的优 点是计算 量小 ， 检测精度 高 ， 实 时性 好 ， 抗 干扰能力 强． 缺点 是系统构造设 计 比较 困难 ， 需要大 量训练
三角载波线性 波控制具有如下特点 ：
（ １ ） 硬件系统复杂 ； ， （ ２ ） 电流响应滞后于环 比较控制． （ ３ ） 跟随误差较大 ； （ ４ ） 放大器增益有定额 ； （ ５ ） 含 三角载波分量 的谐波 ； （ ６ ） 元件 的开关频率 与三角载波 的频率相 同 ， 且 无
法调整．
近年来 ，电力 电子技术的快速发展 以及 非线性设备在 电力 系统 中的广泛应用 ， 导致 一系列的电网运行难题 ： 如高
次谐 波增 多 ， 系统 电压 、 电流波形 畸变 ， 电能质量低等 ． 目前 抑制或 消除电网谐 波的一种有效途径是采用有 源电力滤波 器， 它能动 态地抑制谐波 ， 并进行无 功补偿． 因此 ， 研 究有源 电力滤波器的控制策略具有重要 意义． 必须针对 电力系统 中
样本．
度受滞环宽度的影 响： 滞环 宽度越小 ， 控 制精度就越高 ， 但是 开关频率 和损耗也会增加 ． 因此 ， 如何 充分利用给定 的电流 滞环宽度 ， 在提高控制精度的 同时 ， 降低开关频率成 为优化 滞环 比较电流控制方法 的核心问题．
波与谐波电压的组合． 而有源电力滤波器 的基本工作原理是
的谐波采取有 效的抑制方法 ，放能保证 电力 系统的安全运
行， 以及 入网设备 的高效运转．
基于有源滤波器的电网三相负载不平衡补偿策略
基于有源滤波器的电网三相负载不平衡补偿策略摘要：配电网三相不平衡问题会影响电能质量、造成电力系统不稳定运行。
目前,电力系统常用的接线方式为三相四线制,传统的针对三相三线制的补偿器只能抑制负序电流,而不能消除零序电流。
针对该问题,提出了利用有源电力滤波器进行负载补偿。
首先建立了有源滤波器的数学模型,然后分析了补偿电流的监测方法,推导了有源电力滤波器的补偿特性,并在Matlab/Simulink中建立三相四线制的负载不平衡动态补偿模型,对正常性不平衡和故障性不平衡进行了仿真,通过试验结果验证了该方案能够有效减小三相负荷不平衡度。
关键词：三相不平衡;?三相四线制;?有源电力滤波器;?负载补偿引言在配电网中，电路产生三相不平衡过电压的原因有多种，主要有线路架设方式、电压互感器不对称配置以及中性点接地方式的改变等，而三相对地参数不对称是造成不平衡电压的主要原因。
正常运行情况下，配电网允许有一定程度的不平衡度，但如果对不平衡度不加以控制，通常产生三相不平衡过电压，给系统的稳定可靠性运行带来危害。
1三相负荷不平衡危害城市或者农村1kV以下的低压配电网三相负荷不平衡会给整个电网造成危害和影响：三相负荷越不平衡，将会产生不稳定电流，受电阻影响，线路中电能损耗将增大，造成电能资源的浪费；配电变压器容量是根据三相负荷平衡状态计算设计的，若负荷不平衡，变压器绕组只能根据其中一相最大负荷工作，这给变压器运转造成巨大压力；三相负荷不平衡时会产生零序电流，而变压器中的磁铁芯必然生成零序磁通，高压侧与低压侧的电流不相等，导致变压器结构件温度过高，势必危害变压器安全；若三相负荷不平衡，将会造成零点漂移，输出不对称电压，相应感应电机输出功率不一致，导致电机绕组温度过高而烧坏电机；当三相负荷不平衡时，会产生正序、零序、负序等电流，但是零序和负序电流的存在会影响电能计量表的精度。
2柔性控制装置不平衡过电压抑制原理2.1 10kV配电网三相不平衡过电压抑制柔性接地10kV配电网三相不平衡过电压抑制柔性接地系统拓扑结构如图１所示，ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ为配电网Ａ、Ｂ、Ｃ三相电源电动势，ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ为配电网三相对地电容，ｒＡ、ｒＢ、ｒＣ为配电网三相对地泄漏电阻，ＬＰ为消弧线圈电感，Ｉｉ为注入电流，Ｔ为注入变压器，Ｌ０、Ｃ０分别为滤波电感、电容，逆变器直流侧电容用Ｃｄｃ表示。
有源电力滤波器闭环控制策略
来越重要 。有 源 电力 滤 波 器 具 有 体 积 小 、 响 应
快、 补偿 效果好 和 能够 实现 动态 补偿 等优 点 ， 成 为一种理想 的补偿 谐波 装置 ¨ 。 目前 Ａ Ｐ Ｆ主 电 路 结 构 已 经 比较 成 熟 ， 且 大多 采用 Ｐ ＷＭ 变 流 器 作为 Ａ Ｐ Ｆ的 主 电 路 ， 因此 Ａ Ｐ Ｆ的 性 能 很 大 程 度 上 依 赖 于所 采 用 的 控 制 方 法 ， 其 中最 重 要 的 环 节 为 电流 环 控 制 器 的 设 计 。 通 常 选 择 Ｐ Ｉ 控 制 器 对
王 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘
要： 首先通过对 Ｐ Ｉ 控 制 器 的仿 真 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 Ｐ Ｉ 控 制 算 法 并 联 用 于并 联 型 有 源 电 力 滤 波 器 输 出 电流 波 形 控 制 ， 其中Ｐ Ｉ 控制 保证 系
随 着 越 来 越 多 的 电 力 电子 装 置 被 应 用 到 各
电流 ； ｉ ｉ 。 为Ａ Ｐ Ｆ所产 生 的补 偿 电流 ； ｉ 、 ｉ ｉ
个领 域 ， 其 中相 当 一 部 分 是 非 线 性 负 载 ， 导 致 电 网污 染 越 来 越 严 重 ， 电 力 谐 波 的 实 时 补 偿 变 得 越
带 阻感 性 负 载 的三相 不 控 整 流 桥 ， 有 源 电力 滤 波 器 的指 令含 有 基 波 无 功 及 ６ Ｋ 士 １次 谐 波 ， 因 此 依 据 内模 原理 ， Ｐ Ｉ 控 制 的电 流环在 并 联 型 Ａ Ｐ Ｆ系 统 中不 能达 到对 谐 波指令 的无 静差 跟 踪 。无论 对 指令还 是 对扰 动均 不 可能 实现无 静 差 。积分 项顶 多 能在低 频
并联有源滤波器PWM控制策略比较与实验分析
给 出 了开关 频率 频 谱 分 析 及 电流 跟 踪误 差 的仿 真
波形 ， 同时 给 出对应 不 同控制 算法 的抑制 开关 频率 附 近 谐 波 的 滤 波 器 的 设 计 原 则 。针 对 三 角 载 波
体 器件 要求 降低 ， 有较 大 跟 随误差 。 果 Ｈ 值 比 但 如
较小 ， 虽然 跟踪 误 差 会 降 低 ， 是 试 验平 台 ， 证 控制 算 法 的 正 验
确性 ， 明有 源 滤波 器 良好 的补偿 效 果 。 说
而提 高 ， 对半 导 体器 件提 出更 高要 求 。 将 ］
应 用 。 文针 对这 几种 电流控 制方 式进 行 了 比较说 本
明 ， 在 ＭＡＴＬ ／ Ｉ 并 ＡＢ Ｓ ＭＵＬ ＮＫ 软 件 中 对有 源 电 Ｉ 力 滤 波 器应 用 的三种 控 制策 略进 行 了仿 真分 析 ， 并
滞 环 控制 原理 图如 图 １所示 。 偿 电流 的跟 随 补
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｉ ｈｉ ａｐ ｒ，ｆ ｈｅ ｂｅ ｔ ｒ ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ｈｕｎ ｃ ｉ ｏｗｅｒｆｌｅ ｔａ ｔ ｎ ｔ ｓｐ ｅ ｏｒｔ ｔｅ ｒｏ ｍ ｎｃ ｆ ｓ ｔ ａ ｔｖｅ ｐ ｉｔ ｒ，ｓ ｏｍ ｅ ｋｉ ｓ ｏｆＰＷ Ｍ ｏ ｒ ｎｄ ｃ ｎｔｏｌ
ｇ ｌｒ ｃ ｒ ｉｒｃ ｒ ｅ ｔ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔａ ｅ ｙ ａ ｄ ｈ ｓ ｅ ｅ ｉ ｓ ｒ ｔ ｇ ａ ｅ ｎ ｓ ａ ｅ ｖ ｃ ｏ ｓ ｎ ｅａ ｅ ｉ ｌｔ ｎ ｕ ａ ａ ｒｅ ｕ ｒ ｎ ｏ ｔｏ ｒ ｔｇ ｎ ｙ ｔ ｒ ｓ ｓ１ ｔａ ｅ ｙ ｂ ｓ ｄ ｏ ｐ ｃ ｅ ｔ ｒ ，ａ ｄ ｒ ｌ ｔｄ ｓｍｕ ａ ｉ ｓ ｓ ｏ ａ ｅ ｍａ ｅ ｒ ｄ ．Ｔｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ａ ｉ ｕ ｏ ｔｏ ｔａ ｅ ｉｓａ ｅａ ａ ｙ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅｐ ｌｒｆ ｕ ｅ ｆｃ ｒ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ｅａ ｃ ｒ ｃ ｆｖ ｒｏ ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｔ ｇ ｅ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏ ａ ｉ ｒ ｓｏ ｕ ｒ ｎ ｒｏ ｓ ｇ
并联有源电力滤波器直流侧电容电压控制
步 坐标变 换 的直流 侧 电压 的控制 模型 ．设计 出直 流 侧 电 压 环 的 Ｐ 调 节 器 ，并 利 用 系 统 自身 等 效 的 Ｉ Ｂ ｏｔ ｏｓ 电路实现 了直流侧 电压 的软 启动 。 仿真 和实 验 结果 均表 明 ，采用 的 Ｓ Ｆ直 流侧 电压控 制方 案 简 ＡＰ 单实 用 ， 果 良好 。 效
ＡｂｔａｔＡ Ｄ ａ ａｉ ｒ ｏｔ ｅｃｎｒｌ ｄｌ ｆ ０ Ｖ ｈ ｎ Ａ ｔｅＰ ｗ ｒ ｉｅ （Ａ Ｆ ｓａａｙｅ ，ｎ ｈ Ｉ ｓ ｃ： Ｃｃｐｃｔ ｌ ｇ ｏｔ ｅ ｏ ５ ｋ Ａ Ｓ ｕ ｔ ｃｉ ｏ ｅ Ｆｌ ｒ Ｓ Ｐ ）ｉ ｎ ｌ ｄ ａｄｔｅＰ ｒ ｏｖ ａ ｏ ｍｏ ｖ ｔ ｚ
张 东 ，吕征 宇 ，陈 国柱
（ 江大学 ， 江 杭州 浙 浙 ３０２） １０ ７
摘要 ： 分析 了 ５ ｋ Ａ并联 有源 电力滤波器 （ｈ ｎ Ａ ｔ ｅＰｗ ｒ ｉｅ， ０Ｖ Ｓ ｕ ｔ ｃ ｖ ｏ ｅ ｌ ｒ简称 Ｓ Ｐ ） ｉ Ｆｔ Ａ Ｆ 基于 同步坐标变换 的直流侧 电
压控制模型 ， 并基于控制模 型设计 出直流侧电压环 的 Ｐ 调节器 。为 了避免启动时直流侧 电压的过冲 ， Ｉ 采用分 ３个不
ｃ ｎｒ ｌＤＣ ｖ ｌ ｇ ｆ ｒｐ ｔ ｎ ｎｏ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｈ ｎ ｃｉ ｅ ｐ ｗ ｒｆ ｔｒ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｎ ｉ ｌｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｒ ｍ ｏ ｔ ｏｔ ｅ ａｔ ｕ ｔ ｇ ｉ ｔ ｐ ｒ ｔ ｆｓ ｕ ｔａ ｔ ｏ ｅ ｌ ． ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌａ ｄ ｓｍｕ ａ ｉ ｅ ｕ ｔ ｆｏ ａ ｏ ａ ｅ ｉ ｏ ｖ ｉ ｅＴ ｖ ｓ ５ ｋ ｒ ｔｔ ｐ ｏ ｆ ｍｅ ｈ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｐ ｏ ｃ ． ０ ＶＡ ｐ ｏｏ ｙ ｅ ｃ ｎ ｒ ｄ ｔ ｅｆ ａ ｉ ｉ ｔ ｆ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｐ ｒ ａ ｈ ｉ ｉ ｔ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｌ ｒ ｅ ｕ ａｏ ；ｃ ｐ ｃｔｒ ｏ ｔ ｌ ｏ ｔ ｔｒ ｐ ｙ ｒ ｓ ｆ ｔ ；ｒ ｇ ｌ ｔｒ ａ ａ ｉ ；ｃ ｎｒ ／ ｆ ｓａ ｔ ｉｅ ｏ ｏｓ ｕ
不平衡电压和负载时单周控制有源电力滤波器的研究
单 周控 制 有 源 电力 滤 波 器 具 有 在 平衡 电 压 和 对 称非 线性 负载 下工作 的可靠 性 ｌ １ ｊ ， 但是 现实 中 ，
变换 器 、 滤 波 电感 、 单 周 控 制 器 等 部 分 构 成 。单 周
控制 器主要 由电压 空 间矢 量 区 问划 分 电路 、 电流 选
Ｓ ｔ ｕ ｄｙ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｏ ｎ ｅ— － ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ
ｕｎ ｄｅ ｒ ｕ ｎｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ
ＸＵ Ｊ ｉ ａ ｎ ｙ ｕ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｂ ａ ｏ ｓ ｈ ｕ ， ＷＡ Ｎ Ｇ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｊ ｉ ｅ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ａ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ０ ７ １ ０ ０ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
（ 华北 电力 大学 电气与 电子工程 学院 ， 河北 保定 ０ ７ １ ０ ０ ３ ） 摘 要 ： 为了将 单周 控制 三相有源 电力滤波器应用 于不平衡 电压和不平衡非线性负载 ， 研究 了单周控制有源 电力滤波器 （ Ｏ Ｃ Ｃ
—
Ａ Ｐ Ｆ ） 在不平衡 电压下 的特性和在不平衡非线性负载中的工作状况。仿真实验 验证 了 Ｏ Ｃ Ｃ— Ａ Ｐ Ｆ在不平衡系统 中运行 的可
采用一种新控制方法的并联有源电力滤波器
第４ １卷 第 １ Ｏ期
２０ ０ ７年 １ 月 Ｏ
电 力 电 子 技 术
Ｐ ｗｅ ｌ ｃｒ ｎ ｃ ｏ ｒＥ ｅ ｔ ｉ ｓ ｏ
Ｖｏ ｜ １ Ｎ０ １ ｌ ． ．０ ４ Ｏｃｏ ｅ ， ０ ７ ｔｂ ｒ ２ ０
采用一种新控制方法的并联有源电力滤波器
关 键 词 ： 波 ； 偿 ； 波 器 ； 制 系 统 谐 补 滤 控
中图分类号 ：Ｎ １ Ｔ ７３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：００ １０ ２０ ）０ ０ ９ － ３ １０ — ０ Ｘ（０ ７ １ － ０ ６ ０
Ｔｈ ｈ ｎ ｔ ｅ Ｐ ｗｅ ｉ ｅ ｔ ｗ ｎ ｒ ｌ ｅｈ ｄ ｅＳ ｕ ｔＡｃｉ ｏ ｒＦ ｌ ｒ ｗｉｈ Ｎｅ Ｃｏ ｔｏ ｔ ｏ ｖ ｔ Ｍ
１ 引 言
随着 电力 电子设 备 的大量 应用 。各种 非线 性 负 载 引起 的 电网 电流波 形 畸变和 功率 因数 降低 形成 了
对 电 网的污 染 。 为解 决 这一 问题 ， 电力滤 波技 术得 到 了广 泛应用 。 目前 ， 抑制 谐波 的一 个重要 趋 势是采 用 有源 电力滤 波器 （ ｃ ｖ ｏ ｅ ｉｅ ， Ａ ｔ ｅＰ ｗ ｒＦｌ ｒ 简称 Ａ Ｆ 。它 ｉ ｔ Ｐ）
要 得 到 好 的补 偿 效 果 ．控 制 系统 应 尽 可 能 快 地 检 测 并 分 析 负载 电流 ， 生 指 令 电流 信 号 ， 后 产 然
实 时控 制 Ａ Ｆ的主 电路 产生 补 偿 电流 ，使 电源 电 Ｐ
图 １ 三 相 四 线制 的 Ｓ Ｐ Ａ Ｆ主 电路 结构 图
含基波 分量 。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 很少 受 电 网阻抗 的
不平衡负载条件下三相四线制并联逆变器的下垂控制
不平衡负载条件下三相四线制并联逆变器的下垂控制陈杰;赵冰;陈新;刘名凹;龚春英【摘要】当微电网孤岛运行时,不平衡负载的接入不仅会造成逆变器输出电压畸变,也会影响多逆变器并联运行的功率均分.首先分析不平衡负载造成三相逆变器输出电压畸变的根本原因.在此基础上,结合分裂电容三相四线制拓扑和三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM),提出一种零轴控制策略,实现输出电压零序分量的抑制和分裂电容的均压控制;同时,采用准谐振控制实现对输出电压负序分量的抑制.针对基于下垂控制的多逆变器并联运行情况,详细分析不平衡负载对输出功率均分的影响和基本关系,提出一种改进分序虚拟阻抗下垂控制方法,基于二次广义积分构造虚拟阻抗来减小各序分量下输出阻抗的差异,有效解决了不平衡负载造成的输出负序功率和零序电流无法均分的问题.仿真和实验结果验证了所提出方案的有效性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2018(033)020【总页数】12页(P4790-4801)【关键词】不平衡负载;三相四线制;分序下垂控制;虚拟阻抗【作者】陈杰;赵冰;陈新;刘名凹;龚春英【作者单位】南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京211106;南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 211106;南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 211106;南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 211106;南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室南京 211106【正文语种】中文【中图分类】TM46基于可再生能源的分布式发电具有资源存储丰富、环境污染少、能源利用率高、安装地点灵活、便于即发即用等优势，已成为传统电网的有力补充和有效支撑，是今后电力系统的一个重要发展方向。
为了提高分布式发电系统的可靠性、扩展性和冗余性，逆变器并联是一个行之有效的技术途径。
其中，基于下垂控制的逆变器并联系统构建方便、灵活，逆变器单元间无信号互连线，可显著提高系统的供电可靠性。
并联有源电力滤波器优化控制方法
并联有源电力滤波器优化控制方法
谷岭;刘超;王炜;邓祖强
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2022(56)1
【摘要】为了提高LCL型并联有源电力滤波器(APF)的谐波补偿性能,这里介绍了一种基于重复控制和比例积分(PI)控制的复合控制方法的双环控制策略。
结合系统开、闭环传递函数特性,给出了系统内外环的调节器设计过程。
通过优化控制参数,APF具有较好的补偿精度、动态性能和过流保护特性。
最后通过仿真和实验验证了该控制方法的正确性和有效性。
【总页数】4页(P107-110)
【作者】谷岭;刘超;王炜;邓祖强
【作者单位】国电南瑞科技股份有限公司北京能源科技分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN713.8
【相关文献】
1.基于统一数学模型的三相四线制并联有源电力滤波器的参数优化方法
2.并联型三相三线制有源电力滤波器直流侧电压优化控制策略
3.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的有源阻尼控制
4.并联有源电力滤波器控制系统的设计与优化
5.并联型有源电力滤波器的模型预测电流优化控制
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个周期对应当前时刻的旧信息。
当输入信号幅值和频率没有发生变化时，移动
平均的输出没有改变。一旦信号发生变化，哪怕变
化很微小，移动平均的数值亦随之变化，向真实值
逼近。相对于周期平均法要在一个周期后才得出真 实值来说，移动平均算法体现了数据更新的快速性。
由于此方法要求在ｋ时刻时，有（如Ｍ时刻的信 息，所以要求有Ⅳ个数据单元来存放采样点信息， 以实现数据更新。当Ⅳ很大时，对处理器的存储能
说，一个重复周期可以只用基波周期的一半。更准
确地说，在这种谐波源的情况下，含量最多的５次
为负序，７次为正序，这使得他们在由轴上能以６
脉波的形式出现，而负序１１次，正序１３次，变换
后为１２脉波【ｌ厶”ｊ。由此在这里移动平均的周期可以
取为基波周期的１／６。
缸
蚯丑蹲 由
正 变
化｝‰ 换
型＋ｒ丽１＿域
拢
变换 可叵Ｐ曩
Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｎｂａｌａｎｃｅ ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｌｏａｄｓ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ｔｗｏ ｎｏｖｅｌ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ２／２ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｘ
点。仿真和实验结果证明了该方案的可行性Ｍ】。
１ 不平衡机理与ＡＰＦ的关系
１．１ 不平衡与ＡＰＦ容量 电力系统正常性不平衡是由于系统三相元件或
负荷不对称引起，由此产生的不平衡电流对系统影 响很大。
Ｌｙｏｎ．Ｗ．Ｖ于１９５４年提出了瞬时对称分量变 换（也称瞬时值复数分量变换或１２０变换）【＿卜８１，即在 三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量，可
在有源电力滤波器中，这种每周期一次平均的方法 不能实时反映信号的变化。根据交流信号每个周期 的重复性，可以考虑当采样第ｋ个点时，用当前新
的信息代替前一个周期同一个位置的信息，即有
上
丝
∑屯（ｚ）＝∑屯（ｚ）＋屯（七）一屯（七一Ⅳ） （７）
七一（Ⅳ一１）
Ｉ一．Ⅳ
式中：以幼为当前时刻的新信息；以扣＾Ｄ则为上一
第２８卷第２４期 ６４ ２００８年８月２５日
中国电机工程学报
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＥＥ
文章编号：０２５８—８０１３（２００８）２４－００６４—０６ 中图分类号：ＴＭ ７７ 文献标识码：Ａ
Ｖ０１．２８ Ｎｏ．２４ Ａｕｇ．２５，２００８
＠２００８ Ｃｈｉｎ．Ｓｏｃ．ｆｏｒ Ｅｌｅｃ．Ｅｎｇ
万方数据
第２４期
魏学良等： 不平衡负载下并联有源电力滤波器的控制策略
６５
以分解为三组三相对称的相量。对于三相不平衡性
负载，包括线性负载和非线性负载，根据瞬时对称
分量分解，可将其分解为各次电流的正序、负序和 零序对称分量。如果三相系统是三角形接法，或者
是没有中性线的星形接法，三相线电流之和总为零， 只有中性线的星形接法中才有可能存在零序分量电 流。本文研究的是适合于三相系统的三相并联型
万方数据
６６
中国电机工程学报
第２８卷
量分解三相电流中存在基波负序分量，若由于ＡＰＦ 容量的限制对基。ｓｉＩｌ㈣＋破）
卧 枷（甜专Ⅷ
（６）
埘ｎ（耐考Ⅷ
因为没有补偿基波负序，所以三相基波电流仍保持 原来状态。
２两种基波负序电流检测方法
２．１ 串行谐波及无功电流检测 由于工业现场存在负载不平衡问题（包括线性
负载和非线性负载），当负序电流比较大时，为了降
低ＡＰＦ的补偿容量，可以设定为只补偿各次谐波及
无功，为了在检测电流中不补偿基波负序分量，在
此提出了两种只提取谐波及无功电流的检测方法。
将瞬时加采样的三相电流信号以一甜进行旋
转并经ｄ－ｑ变换后，基波负序转换为直流分量ｆｄ２、 谊。通过低通滤波器Ｕ）Ｆ将基波负序对应的直流分
ＷＥＩ Ｘｕｅ－ｌｉａｎｇ，ＤＡＩ Ｋｅ，ＸＩＥ Ｂｉｎ，ＫＡＮＧ Ｙｏｎｇ，ＰＥＮＧ Ｈｕａ－ｌｉａｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｔｈｅｏｒｙ ｗｅｒｅ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｎｅｇａｔｉｖｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｏｒｄｅｒ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＡＰＦ（ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆｉｌｔｅｒ）ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ ａｎｄ ｔｉｍｅｌｙ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ＡＰＦ ａｌｓｏ Ｃａｌｌ ｇｅｔ ｆｌｅｘｉｂｌｙ ｃｈｏｏｓｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒａｔｅｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ａ／Ｆ，ｎａｍｅｌｙ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃｏｕｌｄ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｔｈｅ ｈｉ【ｇｈ ｏｒｄｅｒ ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｆｏｒ ｆｕｌｌｙ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ＡＰＥ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｃｏｕｌｄ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｏｒｄｅｒ ｈａｒｍｏｎｉｃ，ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｒａｔｅｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ＡＰＦ．Ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ Ｍａｔｌａｂ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ．
学科分类号：４７０·４０
不平衡负载下并联有源电力滤波器的控制策略
魏学良，戴珂，谢斌，康 勇，彭华良
（华中科技大学电气与电子工程学院，湖北省武汉市４３００７４）
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ Ｔｈｒｅｅ－ｗｉｒｅ Ｓｈｕｎｔ Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｆｉｌｔｅｒ
Ｗｉｔｈ Ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ Ｌｏａｄｓ
＿纯妻。）￡十∑ｓ２Ｌ：ｉｎ（万万（ａｔ一一等筝）＋二吃：蚴’Ｑ’
／：ｓｉｎ㈣＋警＋稿）＋薹厶。咖（咒㈣＋警）＋
纯。）＋妻Ｌ：洲ｎ㈣＋宁２１９＋唬：）
式中，运算子口＝ｅｊｌ２０，矿＝ｅｊ２４０，且有１＋口＋孑＝Ｏ， Ａ小Ａ以、Ａ，ｌｏ分别为ａ相的正序、负序和零序分量。 图１中负载各次电流为Ａ小Ｂ。和Ｇ，正序分量为Ａ小 既ｌ和Ｇｌ，负序分量为Ａ砣、置亿和Ｇ２。同理，对于 不平衡负载电流的各次分量均可进行图示相量分 解。从图１可以看出，正序分量和负序分量形成的 旋转磁场方向相反，那么经过以甜的角速度旋转变 换后：基波正序分量变为直流，基波负序分量变为 ２阶次，其它正序分量则降低ｌ阶次，负序分量则升 高１阶次，如正序５次谐波在旋转坐标系下为４次谐 波，而负序基波为２次谐波。
量分离出来得到ｌ缸、ｆ缸，经过以甜旋转的拢变
换后，得到ｆ么、ｆ乞，再通过低通滤波器Ｕ）Ｆ将基
波正序对应的直流分量分离出来得到如、厶，用ｆ么、 ｆ缸分别减去如、岛，所得锄、锄就是不含基波负序 的所有次谐波，如图２所示。ＬＰＦ采用移动平均滑 窗算法，即每个载波对采样值进行累加，然后每个 周期进行一次平均，这样即可得到直流分量。但是
力要求很高。在所研究系统中，采样频率为９．６ｋＨｚ，
对于一个基波周期而言，要求有１９２个数据存储空
间，这对于一般的ＤＳＰ处理器不成问题。
而对于一些特定负载，还可以将移动平均的窗
口缩短。例如针对三相不控整流负载，电流中主要
含有５、７、１１、１３等次谐波，经过出口变换后在
由轴上以偶次谐波的形式出现，对于移动平均来
降ｉｑ上舭篙纠＋７
．量『＿ｃｌ ｉ’１０８缟托０８（２ｔｏｔ＋破’Ｉ
（３）
式中：岛＝Ｉ锄甜ｏｏｓ甜ｌ，为从两相静止坐标系 一 ｌ—ｃｏｓ耐ｓｉｎｏｘ Ｉ
到艨蜥系的撇阵；Ｑ＝ｌ岩乞曩ｌ’
图１不平衡负载 Ｆｉｇ．１ Ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｌｏａｄ
对于有源电力滤波器，不但能抑制非线性负载 引起的谐波，而且能够补偿不平衡导致的基波负序， 考虑补偿的灵活性及ＡＰＦ容量，可以对谐波、负序 综合补偿，也可以根据不同的控制策略进行灵活的 选择性补偿，这和ＡＰＦ本身容量有直接关系。 １．２两种控制策略的比较
同时补偿谐波和基波负序控制策略，假设三相 电流中有一相与其他两相不平衡，进行ｄ－ｑ变换及低 通滤波后，会把不对称的一相基波分量平均分到其 它两相中去，从而补偿了不平衡负载所需要的负序 分量，保证了系统侧三相电流对称。设三相电流为
阡群剽
㈣
［差］＝ｃ∞ｃ巧［毒］＝吾［主薹三三兰：；：差；］ｃ５，
负载引起的负序‘¨¨，三相电流的不平衡度愈大，
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｌｏａｄ；ｂａｓｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ；２／２ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｘ；ｓｈｕｎｔ ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆｉｌｔｅｒ
摘要：针对工业现场存在的不平衡负载（包括线性负载和非 线性负载）导致的电网电压畸变和不平衡，在瞬时无功功率 理论基础上，提出２种新检测算法及２／２变换矩阵，物理意 义明确，可实时准确地分离出基波正序、基波负序及各次 谐波电流，实现有源电力滤波器补偿策略的灵活选择—— 既可只补偿高次谐波和基波无功，充分利用有源电力滤波 器的容量；亦可在容量许可的情况下同时补偿高次谐波、 无功及基波负序。Ｍａｔｌａｂ仿真研究和实验结果表明该算法 的可行性。