有源电力滤波器的研究综述
有源电力滤波器综述
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负载 电流不平衡 或三相 电源 电压不对称 时 ,尤其 在 三相 四线制 系统或 不 需要 三相 桥逆 变 器 的系统 中, 可 以采用 三套单 相逆变器 电路 结构进行 补偿 。 2 12 中等 功率等 级应 用 ..
2 11 低功率等级应用 .. 功 率低 于 10 V 的系 统 属 于 低 功 率 等 级 应 0k A
用 ,使用 范 围 主要 包 括 民用住 宅 、商 业 大 楼 、医
院 、小规 模 到 中 等 规 模 的工 业 负 载 和 驱 动 系 统 。
这 些 系统 通 常采用 技 术 比较 复 杂 的动 态 有 源 滤 波
收稿 日期 :2 1 0 0—0 6—1 5
功 率从 10 V 0 k A到 1MV 的三相 系统 属 于 中 0 A
低 功 率等 级 应用 ( 于l k^ 小  ̄ V)
需要平 衡三相 负荷 的电流或 电压 ,只需 对谐波 电流
进行 补偿 ,可以采用三相逆 变器 电路结 构 。当三 相
一 1补 I 撩 相嚣 l罐i l { l 偿 单 l 一 l 黧 一
图 1 A F根 据 功 率 等 级 和 响应 速 度 的分 类 图 P
为 了实 现相 应 的 补 偿 功能 ,补 偿 系 统 的 功 率
等级和响应速度决定了 A F的控制策略。功率等 P 级 与 响应 速 度 之 间 有 着 密 切 的 相 互 联 系 。通 常 , 响应速 度越 快系统 花 费 的成场 合 ,根 据三 相 负载 ) 是否平 衡而采 用不 同的有 源 电力滤 波 器 电路结 构 。 当功率 等 级 相 对 较 低 时 ,如 :10 V 0 k A,可 以使 用 三套单 相系统进 行补偿 ,也可以使用一 套三相 系统 进行 补偿 。当三 相负荷平衡 时 ,有源 电力滤波器 不
有源电力滤波器检测新方法的研究及其实现的开题报告
![有源电力滤波器检测新方法的研究及其实现的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/83cf241b182e453610661ed9ad51f01dc3815770.png)
有源电力滤波器检测新方法的研究及其实现的开题报告开题报告一、研究背景随着现代电力系统的快速发展,电网对电力质量(PQ)的要求也越来越高。
不稳定电源、电容器投资、电机和变压器负载变化、空调、电梯和机器人等非线性负载的增多,都可能导致电力质量问题,如谐波、间断、电压波动、电缺陷等。
这些问题可能妨碍电力系统的正常运行,影响电力设备的性能和寿命周期,增加能源消耗和操作成本,甚至损害人员安全。
因此,电力质量监测与控制已经成为电力系统领域的热点问题。
在电力质量监测和控制中,滤波器是最常用的电力质量控制技术之一。
有源电力滤波器(APF)是在滤波器前添加可控电压源的一种滤波器。
它可以弥补传统无源电力滤波器(LPF,HPF和BPF)的缺陷,并有效解决电力质量问题。
APF的核心是控制器,它根据输入的采样信号,计算控制信号,并输出相应的电压来补偿电网电压中的谐波成分。
APF通常具有高精度、快速响应、低谐波畸变和可控性等优点,因此得到了广泛关注和应用。
虽然APF的设计和应用已经得到广泛研究,但在这个领域还存在许多挑战,如:1. APF系统处于电力系统中的位置不同,其引入的电网扰动和电容器汇流都具有不确定性和非线性特性。
2. 传统APF的控制方法可能对电网的频率响应和时域稳定性产生负面影响。
3. APF的控制算法需要有良好的实时性能,这对控制器的设计和实现提出了更高的要求。
因此,本研究旨在开发一种新的APF控制算法,以快速、准确地检测电力质量问题,提高电力系统的可靠性和稳定性。
二、研究内容本研究的主要内容包括:1.综述有源电力滤波器的原理和控制方法。
2.研究新的APF控制算法,包括基于PID控制器和基于模糊神经网络(FNN)的控制器。
3.开发一种基于Matlab和Simulink的APF控制器仿真,并在多种电力系统条件下进行仿真。
4.通过实验验证APF控制器的有效性,并对比和分析各种算法之间的优劣。
5.优化APF控制器的实现,并提出进一步改进的研究方向。
电力系统中的有源滤波器研究
![电力系统中的有源滤波器研究](https://img.taocdn.com/s3/m/4888132e24c52cc58bd63186bceb19e8b9f6ec6c.png)
电力系统中的有源滤波器研究随着电子技术的发展和电力负荷的增加,电力系统在稳定性和电能质量方面面临着越来越多的挑战。
电力系统中的谐波、噪声和电磁干扰等问题给电力供应和使用带来了很大的困扰。
为了解决这些问题,有源滤波器作为一种有效的电力质量控制器备受关注。
有源滤波器是一种能够自动感应并补偿谐波电流的装置。
它通过检测电网中的谐波分量,并逆向注入等幅、反向相位的谐波电流来消除谐波。
相比于被动滤波器,有源滤波器具备更好的动态响应性能和抑制效果,能够更有效地控制谐波和电压的波动。
在电力系统中,有源滤波器主要用于降低谐波对电力设备的损坏,提高电能质量,减少电网负荷谐波对其它用户的干扰。
通过双向功率变换器,有源滤波器能够在电网侧感应电压、电流,然后在负载侧产生与谐波相反的电流,从而达到谐波抑制的目的。
有源滤波器的控制器能够精确地检测和跟踪电网中的谐波变动,调整补偿电流的相位和幅值,使电力系统运行在稳定的状态下。
研究表明,有源滤波器在电力系统中的应用能够显著改善电能质量,减少电压波动和谐波对电力设备的影响。
它可以有效地降低电流谐波畸变率,使电流波形更加接近正弦波。
此外,有源滤波器还能够降低电网中的电压波动,并具备很高的动态响应性能,能够迅速地响应电网变动,保持电力系统的稳定性。
有源滤波器的研究重点主要集中在控制算法和半导体器件的设计上。
目前,常用的有源滤波器控制算法有基于电流控制和电压控制的方法。
电流控制算法是基于电流检测和补偿的原理,可以实现对谐波电流的精确补偿;而电压控制算法则是通过检测电压和电流的相位差来实现谐波抑制。
在半导体器件方面,IGBT和MOSFET是目前较常用的器件,它们具有快速响应、低功耗和高效率等优点。
然而,有源滤波器也存在一些挑战和问题。
首先,有源滤波器的设计和控制较为复杂,需要充分考虑电网特性和负载要求;其次,有源滤波器的成本较高,对于中小型企业来说可能不太适用;此外,有源滤波器还面临着电网规模扩大和电力负荷增加的挑战,需要进一步提高其控制性能和抗干扰能力。
对有源电力滤波器的探讨
![对有源电力滤波器的探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/e3b4a3d66137ee06eff918ce.png)
对有源电力滤波器的探讨摘要:随着电力电子技术的发展,非线性器件在电力系统中得到越来越广泛的应用。
有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波和无功补偿的新型电力电子装置,它能够对频率和幅值均发生变化的谐波和无功进行补偿,弥补了传统无源电力滤波器只能吸收固定频率的谐波而且容易发生并联谐振的不足。
本文主要对单相有源电力滤波器的阐述,给予参考。
关键词:有源滤波器; 原理; 发展趋势Abstract: with the development of the power electronic technology, nonlinear devices in the power system to get more and more widely. Active power filter is used to suppress harmonic and dynamic reactive power compensation of new power electronics device, it can frequency and amplitude are the changes of harmonic and reactive power compensation, to make up for the traditional passive power filter can only absorb fixed frequency harmonics and prone to parallel resonant shortage. This paper mainly of single-phase active power filter paper, give reference.Keywords: active filter; Principle; Development trend1.有源滤波器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发生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。
有源电力滤波器毕业论文文献综述
![有源电力滤波器毕业论文文献综述](https://img.taocdn.com/s3/m/7f89566af111f18583d05a88.png)
文献综述随着计算机技术和网络技术的发展,工业参数的数字采集促进了现场总线技术的发展,目前现场总线已经从当初的4-20mA电流信号升级为数字信号,发展成为全数字通讯,解决了现场信号远距离高速传送的问题,而且提高了抗干扰性能,增加了系统配置的灵活性,节省了硬件投资,是未来生产自动化和过程控制的发展方向。
目前,较有影响的总线有:Modbus,CAN,LonWorks,Profibus等。
采用RS485标准总线技术对现场数据进行采集、管理,相对于CAN,LonWorks,Profibus等现场总线系统而言,具有结构简易、成本低廉、硬软件支持丰富、安装方便,且与传统的DCS兼容,与现场仪表接口简单,系统实施容易等特点,因而RS485总线系统在一定时间内仍是中小控制系统的主要形式。
温度测控模块作为一种重要的设备,在诸多工业生产过程中得到了广泛应用。
自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是微电子技术和计算机技术的迅猛发展,国外温度测控发展迅速,并在智能化、自适应等方面取得显著成果。
在这方面,以口本、美国、德国、瑞典等国的技术领先,生产出了很多商品化的、性能优异的温度测控器及仪器仪表,并在各行业广泛应用。
目前,国外温度测控系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
基于单片机的Modbus协议产品一般由单片机芯片为核心和外围辅助逻辑元器件组成,它充分利用单片机的硬件资源和软件资源,同时合理配置特定的功能元器件来实现产品的功用,外围元器件一部分是用来实现通讯的串行接口元件,具有电平转换的功能,这使得Modbus产品具有组成工业网络的能力;另一部分是功能器件,如:数模转化器、模数转化器、LED显示器等,能够实现很多的特定功能。
由于产品的硬件构成比较简单,性能比较稳定,功能比较强且造价比较低成为该产品的主要特点,在国内使用的Modbus产品大部分是国外产品,国内很少有独立的知识产权,这是Modbus产品在国内的现状。
有源电力滤波器综述
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0引言近数十年以来很多国家都制定了限制谐波的规定和国家标准,电力谐波问题受到越来越多的关注,本着“谁污染,谁治理”的原则,随着中国绿色能源运动的不断深入,低压侧的谐波治理,必将提到日程上来。
而有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置,被公认为是治理“电网污染”的有效手段,APF 有源滤波器作为一种主动型的谐波补偿装置,能动态跟踪补偿随机的谐波电流,克服传统LC 无源滤波装置的不足,具有高度的可控性和快速响应性,应用前景广阔[1-2]。
1有源滤波器的研究现状1971年日本的Machida 首先提出了有源滤波器的原始模型,同年,H.Sasaki 等就首次完整地描述了有源电力滤波器的基本原理[3],但由于当时是采用线性放大的方法产生补偿电流,其损耗大,成本高,因而仅在实验室研究,未能在工业中使用。
1976年,美国的Strycula 提出了用PWM 逆变器结构构成有源滤波器,确立了当今滤波器的基本结构,同年,L.Gyugyi 等人提出了用大功率晶体管PWM 逆变器构成的有源电力滤波器,并正式确立了有源滤波的概念,提出了有源滤波器主电路的基本拓扑结构和控制方法。
1982年,第1台采用GTO 作为开关元件的电流源PWM 逆变器构成的有源滤波器(800kVA)在日本研制成功并投入使用。
1983年,日本长冈科技大学的Akagi 等人基于pq 分解理论,提出了三相电路瞬时无功功率理论,为解决三相电力系统畸变电流的瞬时检测提供了理论依据。
表明实现有源滤波器补偿功能的条件已经具备,使有源电力补偿技术实用化研究得到了极大发展,与此同时,大功率晶体管(GTR)、大功率可关断晶闸管(GTO )、静电感应晶闸管(SITH )、静电感应晶体管(SIH )、功率场效应管(MOSFET )、场控晶闸管(MCT )及绝缘栅型双极性晶体管(IGBT )等新型快速大容量功率开关器件相继问世;PWM 调制技术、微机控制技术,以及数字信号处理技术都取得了长足的进步。
有源电力滤波器的研究综述
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想要使项目建设成本控制达到真正的有效控制,就必须严格按照一定的经济责任制要求,贯彻实施责任和权利相匹配的原则类型,只有这样在项目建设过程中完全有效的确定各成本发生中心体系,它们都是有效控制成本的载体。
(四)营房建设项目管理成本控制的方法随着实践和科学研究的不断进行,到现在为止工程建设项目用来成本控制的基本方法和理论依据不断的增加,但是这些方法适合于不同的情况或者说是背景类型,在不同的建设背景下实施不同的控制方法将会产生不同的效果类型。
营房建设项目成本控制的基本方法类型包括以下几种:1.制度控制制度控制是从最基本的施工单位角度对项目成本实施过程中的总体进行宏观有效的控制。
它规定和约定了项目建设成本控制的有效方法和内容,用来解决项目施工建设过程中和成本控制管理中出现的可以有章可循、有例可根的重要问题的解决方法。
2.额度控制为了控制建设项目最终成本的核算结果,建设或者承包单位必须及时获取或者调查完整的市场材料等价格信息资料。
这些最基本的市场资料类型,对比以往历史资料按照一定比例予以控制和计算,由此用于确定建筑安装工程过程中材料基础定额。
3.合同控制为了有效的控制建设过程中的成本,除采取上述的办法用来控制成本外,还经常采取与以上方法相配套的合同控制的办法。
用合同来控制建设成本是指建设企业实施成本建设控制的重要方向之一。
合同管理与其他控制办法的最主要不同之处就在于前面的控制方法大多属于行政控制。
然而项目建设合同控制管理是指建设合作双方在合同自愿协商、自愿负责控制的基础上,产生的按照法律程式和方法具有约束力的有效控制办法。
作者简介:毕胜,1979年生,工作于中国人民解放军65139部队,现在长春工业大学攻读硕士研究生,项目管理专业。
摘要:随着电力电子技术的发展,电力电子装置在电力系统中的应用越来越广泛,应运而生的非线性和冲击性负载产生的谐波及无功电流对公共电网的污染也日渐严重。
在解决谐波问题的众多方法中,有源电力滤波器(APF)是一种相当具有发展前景的谐波抑制装置。
关于有源电力滤波器的综述分析
![关于有源电力滤波器的综述分析](https://img.taocdn.com/s3/m/2d5eacbaafaad1f34693daef5ef7ba0d4a736db3.png)
( Fujian Key Laboratory of New Energy Generation and Power ConversionꎬFuzhou 350116ꎬChina)
与电力系统之间引起并联或串联谐振ꎬ引起谐波放
成污染和公害ꎮ 它不仅会威胁电力系统自身和经济
(2) 谐波使旋转电机、变压器等设备产生额外
设备是非线性的ꎬ谐波污染不可避免ꎬ对电力系统造
大ꎬ严重时可能烧毁电容器以及电抗器ꎮ
的安全稳定运行ꎬ而且会给周围的电力环境带来很
的谐波损耗和压降ꎬ造成电能质量下降ꎬ降低发电和
滤波器( Active Power FilterꎬAPF) 的发展ꎮ APF 作为综合性电能质量调节器ꎬ是一种具备动态谐波抑制和无
功补偿功能的新型电力电子装置ꎬ其性能优劣与所采用的拓扑结构、电流追踪控制方法等密切相关ꎮ 为了推
广在高压大容量下 APF 的控制技术ꎬ拓宽其应用范围ꎬ分类整理了 APF 拓扑结构ꎬ归纳总结了 APF 的电流
类型ꎮ 图 1 为从储能元件、PWM 个数、应用场合电
源相数、接入方式、电压等级五个角度对 APF 拓扑
进行了分类ꎮ
图 2 双重化 APF 拓扑结构
2. 3 根据应用场合电源相数分类
在实际应用 APF 场合中ꎬ根据电源相数的不同
可将拓扑分为单相 APF 和三相 APFꎬ其中分为三相
三线制和三相四线制属于三相 APFꎮ
2. 5 根据电压等级分类
2. 5. 1 低压场合
传统 APF 开关器件少、控制方法简单且易于实
现ꎬ但是受功率器件限制ꎬ输出电流纹波较大ꎬ在中
有源电力滤波器控制策略综述
![有源电力滤波器控制策略综述](https://img.taocdn.com/s3/m/72d759d4dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e3a.png)
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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/ded5f518ec630b1c59eef8c75fbfc77da2699725.png)
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。
有源电力滤波综述
![有源电力滤波综述](https://img.taocdn.com/s3/m/d5cde12a647d27284b73514f.png)
摘要电力网络中逆变器和非线性负荷比重的日益增加,使得谐波成为电能质量下降的主要污染源。
无源电力滤波器已经不能应对电网中谐波补偿要求的提高,继而有源电力滤波器,成为公共电网中谐波补偿的研究重点和重要的技术手段。
本文从横向介绍了有源电力滤波器的基本工作原理、目前常用的设计方案,有源滤波器的分类,及在电力网路中的应用等。
一、引言随着我国社会经济的快速发展,用电需求不断提升,电能在在工业生产与日常生活中扮演的角色越来越重要。
如何控制电能质量,改善用电环境,正成为电力行业和电力用户所关注的焦点。
“谐波治理”是改善电能质量的重要方面。
而由于传统无源滤波器的技术局限,以及有源滤波器技术的不断进步,有源电力滤波器在谐波治理中的作用日益显著。
本文为一篇综述性文章,主要介绍了有源电力滤波器的应用背景、工作原理、分类及应用等。
二、有源电力滤波器的应用背景理想共用电网提供的电压应该是以固定频率和幅值的正弦波。
而在实际电网中,由于发电、传输及负载的非线性因素导致了谐波电流和谐波电压的出现。
谐波对电网的正常运行造成危害,影响用电设备的正常工作,增大了共用电网的电能损耗,是共用电网的主要污染源。
我国共用电网谐波标准《电能质量共用电网谐波》及国际电工委员会控制谐波的共同原则为:限制谐波源诸如电网的谐波电流及其在电网接入点的谐波电压,把电网中的谐波电压控制在允许的范围内,从而保证电网的电能质量。
抑制非线性负载对电网的谐波污染,一般有两个思路:1、从产生谐波的电力装置入手,减少谐波。
但是该方法对新增设备比较有效,对电力网络中已有的设备改造难度较大;2、被动补偿谐波,通过滤波或补偿的方式减少谐波影响。
目前谐波补偿的方案主要有两种:无源滤波器技术和有源滤波器技术。
无源电力滤波器(PF:Passive Filiter)由电容器、电抗器和电阻其适当组合而成的谐振电路,有时也被称为LC滤波器。
目前电力网络中应用最多的谐波抑制设备就是无源电力滤波器。
有源电力滤波器控制策略综述
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有源电力滤波器控制策略综述收藏此信息打印该信息添加:用户发布来源:未知摘要:针对空间矢量最优控制、定频滞环电流控制、单周控制、变结构控制等几种目前在有源电力滤波器(APF)控制中较新、应用较广的方法进行了对比分析,指出了它们各自的优缺点及应用范围。
提出了基于单位功率因数(UPF)控制和组合变流器相移SPWM两种控制策略,并进行了仿真验证。
关键词:单周控制;变结构控制;单位功率因数控制;组合变流器相移SPWM1 引言近年来,随着电力电子技术的发展,电力电子装置的应用越来越广,它所产生的谐波和无功功率给电网带来的各种危害也越来越大。
为了抑制高次谐波和补偿无功功率,近几年出现了许多新型的无功补偿装置和有源滤波系统。
这些装置虽然各有不同,但有一点是共同的,即要求准确快速地检测出谐波和无功功率,从而实现快速补偿。
有源电力滤波器(APF)的关键技术之一就是逆变器的PWM技术,目前常用的PWM技术有:1)基于正弦波对三角波调制的SPWM技术;2)基于消除特定次数谐波的HEPWM技术;3)基于电流滞环跟踪控制的PWM技术。
第一种方法适用于模拟系统,在微机控制系统中很少采用;第二种方法需要预先计算出要消除的若干次指定谐波,在负载经常变化的情况下,跟随特性难以保证;第三种方法比较适合微机控制,其原理为实时检测逆变器的输出、并与跟踪目标进行比较,当偏差超出允许的边带时,控制器动作,使偏差减小。
一般来说,波形质量,开关损耗,电压利用率等是衡量PWM方法的几个重要指标,随着现代大功率器件开关频率的不断提高,波形质量问题己得到了较好的解决,而开关损耗问题却日益严重,以电路拓扑改进为代表的软开关技术在解决开关损耗问题的同时也带来电路结构复杂化的问题,对复杂电路尤其如此。
所以,如何从PWM控制方法的优化上减小开关损耗,是一个值得探讨的问题。
针对APF的控制,相关文献提出了各种控制方法,如正弦三角波调制,代价函数最小PWM法和空间矢量PWM法、单周控制、无差拍控制、变结构控制等。
有源电力滤波器主电路研究
![有源电力滤波器主电路研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ca88c9bbf80f76c66137ee06eff9aef8941e48f4.png)
有源电力滤波器主电路研究有源电力滤波器的主电路通常由三个关键组件构成:功率放大器、控制器和滤波器。
功率放大器用于放大控制器产生的参考信号,并将其注入到电网中,以抵消干扰信号。
控制器负责检测电网上的干扰信号,并产生相应的参考信号。
滤波器则用于滤除干扰信号。
功率放大器是有源电力滤波器的核心组件之一、它通常采用功率晶体管或功率集成电路作为功放器件,通过稳压电源为其供电。
控制器生成的参考信号经过放大器放大后,被注入到电力系统中。
功率放大器应具备良好的功率放大能力和高效的能量转换效率,以实现对干扰信号的有效抵消。
控制器是有源电力滤波器的另一个重要组成部分。
它用于检测电力系统中的干扰信号,并根据检测到的信号产生相应的参考信号。
常用的控制方法包括频率检测、谐波检测和自适应逆系统控制等。
频率检测法通过检测电力系统中的频率变化来产生参考信号,用于抵消频率偏差引起的干扰信号。
谐波检测法则是通过检测电力系统中的谐波成分来产生参考信号,用于抵消谐波干扰。
自适应逆系统控制方法则是通过建立电力系统的模型,根据模型预测干扰信号,并产生相应的参考信号。
控制器需要具备高灵敏度和高响应速度,以实现对干扰信号的快速识别和补偿。
滤波器用于滤除有源电力滤波器中注入到电力系统中的参考信号。
滤波器通常采用LCL型结构,即由电感、电容和电感三个元件串联而成。
它的作用是将注入到电力系统中的参考信号滤除,从而滤除干扰信号。
滤波器需要具备良好的频率选择性和高的阻抗匹配能力,以实现对特定频率的干扰信号的滤除。
总之,有源电力滤波器的主电路由功率放大器、控制器和滤波器三个关键组件构成。
功率放大器用于放大控制器产生的参考信号,并将其注入到电力系统中,以抵消干扰信号。
控制器负责检测电网上的干扰信号,并产生相应的参考信号。
滤波器用于滤除干扰信号。
这些组件需要具备相应的特性和能力,以实现对高次谐波和杂散干扰的滤除,保证电力系统的正常运行和高质量供电。
有源电力滤波控制技术的研究及应用
![有源电力滤波控制技术的研究及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/9a8272ba534de518964bcf84b9d528ea81c72fe1.png)
有源电力滤波控制技术的研究及应用一、概述随着现代电力电子技术的迅猛发展,电力系统中谐波污染和无功损耗问题日益突出,严重影响着电能质量以及电力系统的稳定运行。
为了解决这一问题,有源电力滤波技术应运而生,并在电力系统中得到广泛应用。
有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种基于电力电子技术和计算机控制技术的先进装置,能够实时监测电力系统中的电压和电流,对谐波和无功功率进行补偿,从而改善电能质量,提高电力系统的稳定性和效率。
有源电力滤波控制技术作为有源电力滤波器的核心,其研究与应用对于提高电力系统的电能质量和运行稳定性具有重要意义。
国内外学者对有源电力滤波控制技术进行了深入研究,提出了多种控制策略和优化算法。
这些研究不仅丰富了有源电力滤波技术的理论体系,还为实际应用提供了有力支持。
在实际应用中,有源电力滤波器已广泛应用于工业、商业、住宅等各个领域。
通过采用先进的控制策略和优化算法,有源电力滤波器能够实现对谐波和无功功率的有效补偿,降低电力系统的损耗,提高设备的运行效率。
有源电力滤波器还具有响应速度快、补偿精度高等优点,能够有效应对电力系统中的突发谐波污染事件。
尽管有源电力滤波控制技术取得了显著的研究成果和应用效果,但仍存在一些挑战和问题。
对于不同类型负载的适应性、控制算法的复杂度以及设备成本等方面仍有待进一步研究和优化。
未来有源电力滤波控制技术的研究将更加注重实际应用需求,致力于提高滤波器的性能、降低成本并拓展其应用范围。
有源电力滤波控制技术作为改善电能质量和提高电力系统稳定性的有效手段,其研究与应用具有重要意义。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展,有源电力滤波控制技术将在未来发挥更加重要的作用。
1. 电力污染现象及危害随着电力电子技术的飞速发展,各类非线性负荷的广泛应用使得电网中的谐波污染问题日益严重。
谐波污染不仅影响电力系统的正常运行,还可能对用电设备造成损害,甚至对人们的生产生活安全构成威胁。
有源电力滤波器技术与发展综述 章建明
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有源电力滤波器技术与发展综述章建明摘要:在当前电力电子技术发展和应用的过程中,有源电力滤波器技术是一个越来越受人们关注的热点问题,该技术从很大程度上切实有效地为电力谐波治理和电能质量改善提供了十分重要的技术手段。
有鉴于此,本文着重对有源电力滤波器技术与发展等相关情况,特别是有关我国有源电力滤波器技术的现状、有源电力滤波器技术的应用背景以及发展方向等相关问题进行分析和论述,希望能够为相关人士提供有价值的参考。
关键词:有源电力滤波器;电能质量; 谐波治理;技术与发展1 引言目前,我国经济取得了十分快速的发展,人们在生产和生活中对电能的需求进一步提升,电能在工业生产和人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
怎样才能从根本上确保电网电能的质量,并对用电环境进行进一步的优化和完善,这是电力行业和人民群众日益关注的焦点问题。
在对电能质量进行有效改善和优化的实施环节中,通过相应的研究和实践表明,“谐波治理”成为改善电能质量至关重要的手段和方法,由于传统意义上的无源滤波器技术有着很大程度的局限性,特别是随着有源电力滤波器技术的进一步完善和发展,有源电力滤波器在谐波治理过程中的作用得到进一步的提升,效果显著。
据此,本文着重从有源电力滤波器技术的应用背景出发,分析和探究有源电力滤波器技术的发展和应用等相关方面的问题。
2有源电力滤波器技术概述有源电力滤波器系统由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个大的部分有机构成,而补偿电流发生电路主要由三部分有机构成,这三部分分别是电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路。
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并且方向相反,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。
有源滤波器的研究现状综述
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有源滤波器的研究现状综述作者:王海浩来源:《无线互联科技》2014年第12期摘要:由于现代电力电子技术迅速的快速发展,电力系统中的谐波危害也日益严重,为了有效的抑制谐波提高电能质量,电力有源滤波器APF应运而生,它可以有效的对无功功率和频率、幅值均变化的谐波进行实时跟踪补偿。
目前,APF已经成为电力电子技术中的一个重大研究课题。
本文介绍了有源滤波器的基本工作原理、谐波电流检测方法及补偿电流控制方法、主电路类型等。
关键词:1 有源滤波器的基本工作原理为电力有源滤波器的原理框图,它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。
其中补偿电流发生电路由三部分构成,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主要作用是,从负载电流iL中分离出的基波无功电流和谐波电流,将谐波电流反极性作用,然后发出补偿电流指令信号。
电流跟踪控制电路的主要作用是,根据指令电流运算电路产生的补偿电流的指令信号,计算出主电路中各功率开关器件的PWM信号驱动主电路工作,产生实际补偿电流,因此电源电流iS中只含有基波电流有功分量,从而达到抑制和消除电网中的谐波电流与进行无功功率补偿的目的。
如上所述,电力有源滤波器的控制的关键,主要是指令电流的运算即谐波电流的产生和跟踪补偿电流的产生。
2 有源滤波器的谐波电流检测方法谐波电流产生的方法主要有以下几种:⑴基于频域运算的方法:它的基本思想是用频域滤波的方法,首先把基波电流分量和谐波电流分量从负载电流中分离出来,然后再通过计算方法把基波分解为基波有功电流分量和基波无功电流分量[2]。
其缺点是附加相移较大。
另外,电网频率的波动和电路元件参数对其滤波器特性影响较大,所以此种方法目前以较少采用[1,2]。
⑵基于瞬时无功功率的空间矢量法:基于瞬时无功功率理论的p-q法、ip-iq法以及d-q法等空间矢量法,是目前三相APF中最广的一种谐波电流检测运算方法。
其中应用最早的是p-q 法,但它仅适用于无畸变的对称三相电网;而ip-iq法对电源电压波形畸变和三相不对称电网均适用;d-q法不但适用于有畸变的不对称三相电网,而且还简化了三相对称电网无畸变情况下的指令电流运算[1]。
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想要使项目建设成本控制达到真正的有效控制,就必须严格按照一定的经济责任制要求,贯彻实施责任和权利相匹配的原则类型,只有这样在项目建设过程中完全有效的确定各成本发生中心体系,它们都是有效控制成本的载体。
(四)营房建设项目管理成本控制的方法
随着实践和科学研究的不断进行,到现在为止工程建设项目用来成本控制的基本方法和理论依据不断的增加,但是这些方法适合于不同的情况或者说是背景类型,在不同的建设背景下实施不同的控制方法将会产生不同的效果类型。
营房建设项目成本控制的基本方法类型包括以下几种:
1.制度控制
制度控制是从最基本的施工单位角度对项目成本实施过程中的总体进行宏观有效的控制。
它规定和约定了项目建设成本控制的有效方法和内容,用来解决项目施工建设过程中和成本控制管理中出现的可以有章可循、有例可根的重要问题的解决方法。
2.额度控制
为了控制建设项目最终成本的核算结果,建设或者承包单位必须及时获取或者调查完整的市场材料等价格信息资料。
这些最基本的市场资料类型,对比以往历史资料按照一定比例予以控制和计算,由此用于确定建筑安装工程过程中材料基础定额。
3.合同控制
为了有效的控制建设过程中的成本,除采取上述的办法用来控制成本外,还经常采取与以上方法相配套的合同控制的办法。
用合同来控制建设成本是指建设企业实施成本建设控制的重要方向之一。
合同管理与其他控制办法的最主要不同之处就在于前面的控制方法大多属于行政控制。
然而项目建设合同控制管理是指建设合作双方在合同自愿协商、自愿负责控制的基础上,产生的按照法律程式和方法具有约束力的有效控制办法。
作者简介:毕胜,1979年生,工作于中国人民解放军65139部队,现在长春工业大学攻读硕士研究生,项目管理专业。
摘要:随着电力电子技术的发展,电力电子装置在电力系统中的应用越来越广泛,应运而生的非线性和冲击性负载产生的谐波及无功电流对公共电网的污染也日渐严重。
在解决谐波问题的众多方法中,有源电力滤波器(APF)是一种相当具有发展前景的谐波抑制装置。
在国外,有远点滤波器早已进入了工业实用化阶段;而在国内,由于起步较晚,虽然在理论上已相当成熟,但在工业上却还没有得到广泛的应用。
关键词:有源电力滤波器串联混合型有源电力滤波器并联混合型有源电力滤波器
一、有源电力滤波器的发展历史及分类
有源电力滤波器最早被提出是在B.M.Bird和J.F.Marsh发表的论文(1969年)中,该论文所描述的方法是将三次谐波电流通入交流电网来减少电源中电流的谐波成分,从而改善电源电流波形。
在此之后,L.Gyugyi等人提出了用PWM变换器构成有源电力滤波器的方法,从而确立了有源电力滤波器的概念包括主电路的拓扑结构和控制方法。
但由于技术水平还不高,有源电力滤波器仍然只能处于实验研究阶段。
80年代后,电力电子技术和PWM控制技术得到了长足的发展,在此基础上“三相电路瞬时无功功率理论”也被日本学者赤木泰文等人提出,其衍生出来的无功电流检测方法也成功的在有源电力滤波中得到了应用,直到现在该理论任然是有源电力滤波器研究的主要理论。
20世纪90年代末国外学者在此基础上进一步提出了一种新型的有源电力滤波器——
—统一电能质量调节器(UPQC),这种APF同时具有串、并联APF的功能而且具有较高的性价比,虽然目前任然处于试验阶段,但是这也将成为以后有源电力滤波器的一个重要研究方向。
有源电力滤波器从最早的单独使用的并联型,经过多年发展后,分化为现在的串联混合型和并联混合型。
为适应对不同电网的补偿,进一步提出了串联型有源电力滤波器等。
其本质是根据有源电力滤波器接入电网的方式的不同,将其分为并联型和串联型两大类。
二、有源电力滤波器的国内外研究现状
目前对有源电力滤波器的研究较为成熟的国家主要是日本及一些欧美国家,然而日本学者对拓扑结构的研究更为深入。
有源电力滤波器的主要生产厂商有三菱公司、西屋电气公司、西门子公司、ABB公司等,对有源滤波器的研究也领先于其他生产公司。
其中一些产品已经相当成熟,已进入了实用化生产阶段。
据日本电气学会对有源电力滤波器在日本应用情况的调查显示,在工业应用中,有源电力滤波器主要用于补偿谐波,占71.7%。
而我国对于谐波问题的研究远远落后于其他国家,直到80年代末才有这方面的文章出现,直到现在国内对有源电力滤波器的研究任然处于理论及实验室阶段,虽然近几年有越来越多的单位在进行有源电力滤波器的研究,但研究方向却集中在并联型和混合型上,其中并联混合型有源电力滤波器的研究最成熟。
其中包括了功率理论的定义,谐波的检测方法、有源电力滤波器的稳态和动态特性分析等。
进几年来国内对谐波问题重视越来越高,利用有源电力滤波器对电能质量的改进潜藏着巨大的市场应用价值,有源电力滤波器在补偿滤波、不平衡电流、中线电流和无功功率等方面必将得到更为广泛的应用。
三、有源电力滤波器的发展方向
有源电力滤波器的主要使用方法是通过对PWM调制来提高开关器件的效率,通常采用IGBT及PWM技术进行谐波补偿和GTO和多重化技术来对谐波进行补偿。
从经济上考虑,大功率滤波装置可采用有源电力滤波器与LC无源滤波的并联使用来减小有源电力滤波器的容量,从而降低成本、提高效率。
目前的主要应用趋势是将一种名为“统一电能质量调节器"的有源电力滤波器安装在供电系统的供电侧。
随着高速数字信号处理器(DSP)的出现,使有源电力滤波器的数字化控制也成为一种发展趋势,采数字方法可对谐波和无功电流进行实时计算,而且通过DSP还可以实现数字控制方,可将开关控制信号直接通过I/O接口和PWM接口发出,解决了模拟方法所不能解决的不少问题,同时使系统的抗干扰能力也得到了极大的提高。
在未来的研究中,我们可以从有源滤波器的拓扑结构,补偿性能,控制系统结构和降低成本等几个方面对有源滤波器进行更深一步的研究。
四、评述总结:
为了适应快速增长的电力需求,我国电力系统目前正沿着高电压、大容量、远距离的方向发展。
随着电网的迸一步扩大,电力系统的结构日益复杂,需要补偿的谐波和无功容量急剧增加,电力系统对有源电力滤波器装置的容量、性能的要求也越来越高。
因此,如何利用有源电力滤波器解决复杂电力系统和复杂负载中的谐波和无功抑制问题,以及如何提高有源电力滤波器的容量和滤波性能是目前有源电力滤波器需要解决的问题。
现如今,对并联混合型有源电力滤波器的研究已相当的成熟,并在国外已得到了广泛的应用,在理论上的进一步研究也受到生产能力的限制。
再之,其本身存在不能抑制谐振的缺陷,并联混合型有源电力滤波器的进一步研究的空间已经相当的小了。
然而串联混合有源电力滤波器就很好的弥补了这一缺陷,并且其研究起步晚,理论也相当的不成熟,其研究的空间还相当的大。
参考文献:
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基于同步参考坐标变换的改进型谐波检测法[J].电力电子技术,2006,40(1):47-49.
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有源电力滤波器的研究综述
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重庆邮电大学自动化学院
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