蒋辉平[1]2007年在《混合型有源电力滤波器的研究》文中指出随着电力电子器件在工业中的广泛应用,其产生的谐波电流注入电网,影响电气设备的正常工作。谐波的污染问题已经成为影响供电质量的重要问题。传统的无源电力滤波器和有源电力滤波器各有其优缺点,有源滤波器与无源滤波器串联的并联混合型有源滤波器更好地结合了无源滤波器和有源电力滤波器的优点,造价较低、性能优良。这种结构能以较小的有源装置容量实现大容量的谐波补偿,并能将电压耐压较低的半导体功率器件安全地用于高压系统的谐波补偿,在取得良好的谐波补偿效果的同时,还可兼顾部分基波无功补偿,有着广泛的发展、应用前景。本文针对谐波治理需要提出的新型混合型有源电力滤波器兼具较大容量的无功静补偿能力和较小的逆变器容量,对其工作原理进行了分析,并建立了混合型有源电力滤波器的拓扑结构模型方程和开关函数模型方程。谐波检测是有源滤波器的一个关键环节,而其中的计算延时和许多谐波检测方法中的低通滤波都会对有源滤波器控制和系统性能造成很大的影响。本文在ip-iq算法的基础之上,对其进行推广应用,并对其进行了仿真分析,仿真结果证明了算法的可行性和有效性。本文对并联型混合有源滤波器控制策略进行了研究。在对并联混合型有源电力滤波器的无源电力滤波器和有源电力滤波器的结构、原理和设计方法进行了较为充分的分析讨论的基础上,提出了混合型有源电力滤波器的自适应模糊PI控制和自适应模糊免疫PI控制,并进行了详细的分析及进行了仿真,仿真结果表明所提出算法的有效性。论文结合有源电力滤波器控制器在某变电站的应用实例,详细说明了系统拓扑结构和控制器的设计,并给出了现场应用效果。
孟盟[2]2007年在《电气化铁道用谐波和无功补偿装置的研究》文中认为随着用户对供电质量的要求越来越高,电气化铁道用单相工频交流牵引供电系统由于其自身特点对公用电力系统造成了一定的污染,影响了电力系统的供电质量,同时也对公共连接点其它用户的安全、经济运行带来了影响。因此,针对电力牵引负荷的谐波和无功治理是已经成为谐波抑制和无功补偿领域的一个重要课题。本文首先阐述了并联混合型电力滤波系统(PHPFS)的系统方案和结构原理,对其进行了谐波和无功补偿原理的定量分析,通过理论推导证明了PHPFS具有谐波和无功补偿的功能。在分析现有的谐波和无功电流检测方法的基础之上提出了单相系统的无功电流检测方法——基于瞬时无功功率理论的单相无功电流检测法,提高了无功检测的速度和精度。同时,详细的分析和研究了定边带宽度控制方式和基于叁角波调制的PWM控制方式,根据工程实践要求,采用了一种叁角波调制的PWM控制策略,使大功率无功补偿装置在固定频率的条件下工作,提高了电流跟踪的精度。通过分析PHPFS参数设计的总体要求,找到了PAPF各参数之间的关系式,提出了有源滤波器主电路参数设计的方法;根据现有文献,给出了PF的设计参数。根据电气化铁道牵引供电系统的特点,在EMTDC/PSCAD环境下建立了包含单相PHPFS的牵引供电系统仿真模型,对PHPFS的谐波和无功补偿特性进行了较为全面深入的研究。所得到的仿真实验结果证实了系统结构、控制策略及参数计算方法的正确性和可行性。
刘斌[3]2007年在《并联型有源电力滤波器的研究与实验》文中进行了进一步梳理电力电子设备的大量使用使得谐波问题日益严重，谐波成为影响电能质量的主要因素。有源电力滤波器能对频率和幅度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，滤波特性很好，在治理电网谐波方面发挥重要作用。其研究和应用越来越受到人们的重视。本文在综合国内外有关文献的基础上，介绍了有源电力滤波器的发展历程、现状和趋势，以及有源电力滤波器的分类及拓扑结构，着重分析并联型有源电力滤波器的基本工作原理。对现有的几种谐波及无功电流实时检测方法进行了研究，并提出一种能克服非理想电网电压对谐波和无功电流检测带来的不利影响的谐波与无功电流检测算法。详细分析了并联型有源电力滤波器的控制策略，采用了基于电压空间矢量的控制策略对补偿电流进行控制，并用闭环控制的方法对直流侧电压进行了有效的控制。结合试验系统，介绍以TMS320F2812 DSP为控制核心的并联型有源电力滤波器系统的硬件和软件设计，对系统的软硬件各部分的结构和功能分别作了详细的阐述。并基于MATLAB软件建立了有源滤波器系统的仿真模型，对并联型有源电力滤波器系统进行了仿真研究。并在实验平台上进行实验，对采用的谐波电流检测算法和控制策略进行了实验验证。
陈小勇[4]2008年在《基于DSP的并联有源电力滤波器的研究》文中研究表明随着电力电子技术的迅速发展,越来越多的电力电子装置被应用到各个领域,其中相当一部分负荷具有非线性,产生的谐波对电网的影响和危害日益严重,若不加以控制,会严重影响整个电网经济、安全的运行,对电力谐波的实时补偿变得越来越重要。有源电力滤波器APF(Active Power Filter)是近年来提出的一种新型的谐波及无功动态补偿装置,与传统的无源LC滤波器相比较,具有响应速度快、补偿效果好和能够实现动态补偿的优点。本文以并联电压型有源电力滤波器作为研究对象,系统地分析了并联电压型有源电力滤波器的工作原理、补偿特性等问题。深入研究了基于瞬时无功功率理论的p-q法、基于瞬时无功功率理论下的改进型谐波电流检测的i_p-i_q法,对并联型有源电力滤波器的叁角波载波控制、电流滞环跟踪控制等电流控制策略进行了研究,并对传统的电流滞环跟踪控制进行了改进,同时引入直流侧电压反馈控制环节,以保证有源电力滤波器具有良好的补偿跟随特性,通过理论分析比较了各自的特点。在此基础上,研讨了有源电力滤波器主电路参数的选取原则以及以DSP处理芯片TMS320F2812为硬件核心的控制器硬件电路。硬件电路包括:电流采集电路、电平调理电路、采样触发信号形成电路等。在MATLAB环境下对基于该算法的并联型有源电力滤波器进行了建模仿真,仿真结果表明,有源电力滤波器能够对谐波电流起到了较好的补偿作用,具有较好的动态补偿特性。在CCS软件环境中,编写了数掘采集程序、谐波电流检测算法等DSP程序,调试成功并取得了正确的结果。
马玥[5]2007年在《混合型有源电力滤波器的研究》文中研究指明混合型有源电力滤波器能够很好的改善无源滤波器的滤波性能,实现在大功率场合下对谐波抑制和无功补偿,因而受到广泛的重视。本文深入分析了各种混合型有源电力滤波器的系统构成及其优缺点,重点研究了并联混合型有源电力滤波器这种拓扑结构,对其在不同控制方式下的补偿原理和特性进行了深入比较,对混合系统能抑制无源滤波器和电网谐振这一特点作了研究,并且对其主电路各组成部份的设计方法,参数的选取均作了探讨,给出了可行的设计方法;并且针对混合系统直流侧电容电压稳定的问题,通过分析混合系统的特点,给出了其稳定控制方法;另外针对有源部分电流含有大量基波成份,造成有源部分容量增大这一问题,本文还对一种新型混合型有源电力滤波器进行了研究。最后根据上述研究进行了并联混合型有源电力滤波器实验系统的软硬件设计。
江颖[6]2007年在《并联混合型有源电力滤波器的设计》文中进行了进一步梳理电力系统的谐波问题随着电力电子装置的广泛应用变的越来越突出。谐波抑制和无功功率补偿的问题已成为电力系统迫切需要解决的问题。将无源滤波器和有源滤波器相结合构成的混合型有源电力滤波器(Hybrid Power Filter，HAPF)，有助于减少谐波补偿系统的初期投资，提高性能价格比，达到较好的谐波抑制的目的。本文主要研究并联混合型有源电力滤波系统。首先对并联混合型有源电力滤波系统的结构、补偿原理进行了详细的分析。然后确定了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法。接着着重研究了PWM逆变电路的电流控制方法，主要分析滞环电流控制的原理，推导其开关频率的计算公式，在分析制约开关频率的因素的基础上，提出采用最优电压矢量实现滞环电流控制。最后对系统各部分进行设计，推导主电路有关参数的近似计算公式，并在Matlab／Simulink环境下进行仿真，测试结果表明混合型有源电力滤波系统对电力系统的谐波补偿具有较好的的补偿效果。
董雪武[7]2008年在《无功和谐波综合补偿方案的研究》文中研究说明电力电子设备的大量使用使得谐波和无功问题日益严重,谐波和无功成为影响电能质量的主要因素。有源电力滤波器能对频率和幅度都变化的谐波和无功进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,滤波特性很好,在治理电网谐波和无功方面发挥重要作用。其研究和应用越来越受到人们的重视。本文在综合国内外有关文献的基础上,介绍了有源电力滤波器的发展历程、现状和趋势,以及有源电力滤波器的分类及拓扑结构,着重分析并联型有源电力滤波器的基本工作原理。对现有的几种谐波及无功电流实时检测方法进行了研究,并提出一种能克服非理想电网电压对谐波和无功电流检测带来的不利影响的谐波与无功电流检测算法。详细分析了并联型有源电力滤波器的控制策略,采用了基于电压空间矢量的控制策略对补偿电流进行控制,并用闭环控制的方法对直流侧电压进行了有效的控制。结合实验系统,介绍以TMS320F2812 DSP为控制核心的并联型有源电力滤波器系统的硬件和软件设计,对系统的软硬件各部分的结构和功能分别作了详细的阐述。并基于MATLAB软件建立了有源滤波器系统的仿真模型,对并联型有源电力滤波器系统进行了仿真研究。并在实验平台上进行实验,对采用的谐波和无功电流检测算法和控制策略进行了实验验证。
戴路加[8]2008年在《基于DSP的并联型混合有源电力滤波器的研究》文中研究指明有源电力滤波器被公认为是综合治理“电网污染”最有效的手段,同时它也是一种新型的电力电子装置,具有明显的技术优势和良好的发展前景,其研究和应用越来越受到人们的重视。本文分析了传统并联型有源电力滤波器的工作特性,针对其不足之处,提出一种简化的并联型混合有源电力滤波器,并对此拓扑的工作原理、数学模型和补偿特性进行了深入研究,此外还推导出并联型混合有源电力滤波器主电路参数的选取原则和方法;谐波和无功电流的检测方法是整个方案的关键之处,本文介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波及无功电流实时检测方法,并在此基础上提出一种新的检测方法,检测谐波及无功电流的改进算法;控制策略是有源电力滤波器的又一关键技术,本文详细分析了并联型有源电力滤波器的控制策略,包括补偿电流跟踪控制和直流侧电压控制,补偿电流跟踪控制选用叁角波比较控制法,并采用带电压前馈控制的比例调节闭环控制,对直流侧电压采用PI闭环控制。本文完成了以TMS320LF2407 DSP为控制核心的并联型有源电力滤波器系统的硬件和软件设计,对系统的软硬件各部分的结构和功能分别作了详细的阐述。最后对并联型混合有源电力滤波器进行了系统的仿真,取得了满意的结果。仿真结果验证了本文提出的并联型有源电力滤波器的谐波检测算法和控制策略的正确性和有效性。
马源[9]2007年在《串联混合型有源电力滤波器研究》文中指出船舶电网是船舶的一个重要组成部分，直接影响着船舶运行的安全性与经济性。有效地减少船舶电网谐波污染并提高其功率因数将产生可观的节能效益又降低电网崩溃的危险。而船舶电网谐波抑制过程比陆上电网更复杂，为此在传统的无源补偿装置难以满足对谐波和无功功率进行快速动态补偿的情况下，有源电力滤波器(APF)成为了改善电网电能质量的发展方向。相比并联型APF，串联APF在本质上是一个谐波隔离器，相当于在电网和负载之间串入一个有效的受控阻抗，所以设计容量可以更小。对于一些特定的小容量电网，尤其是船舶电网这种具有复杂环境的独立小容量电网来说，因受船舱空间和海上恶劣气候等因素的限制，对滤波器的体积和可靠性有更高的要求。从而使串联型APF的研究越来越引起人们的重视。本文首先对有源电力滤波的原理与发展进行了介绍，然后对常见无功及谐波电流的检测技术以及各种有源电力滤波器控制策略做了对比分析。为了更有效地开发有源电力滤波器并降低其成本提供研发依据，本文重点是通过仿真研究对几种谐波和无功功率检测方法及控制方式进行对比与分析，特别是研究了各种谐波检测方法应用于串联混合型APF后的滤波效果。之后，本文从滤波效果方面对几种不同方法设计的FIR滤波器进行了研究和分析。此外，本文还利用上述结果，从以DSP为基础的数字化实现方法的角度对给出了几种不同的有源电力滤波器设计思路。另外，本文中常用“有源滤波器”来作为“有源电力滤波器”的简称。
王皓[10]2008年在《单相混合型谐波和无功补偿系统研究》文中认为随着电气化铁道的快速发展,电铁牵引负荷不断增长,电铁牵引供电系统由于其自身特点对电力系统造成了一定的污染,严重影响了电力系统的供电质量。因此,对电铁牵引负荷进行谐波和无功补偿的研究具有非常重要的意义。本文首先介绍了有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)的基本原理及发展历程,阐述了单相混合型滤波系统的方案和结构原理,对其进行了谐波和无功补偿原理的定量分析,通过理论推导证明了该系统具有谐波和无功补偿的功能。分析比较了几种谐波和无功电流检测方法,重点研究了有功电流分离的检测方法和瞬时无功功率理论,提出了基于瞬时无功功率理论的单相系统的无功电流检测方法,提高了无功电流检测的速度和精度。分析比较了有源电力滤波器的控制策略,重点研究了状态优化的定边带宽度控制方法、基于单极性PWM控制的方法和基于叁角波调制PWM控制的方法,根据工程实际要求,提出了一种改进的叁角波调制PWM控制方法,使大功率无功补偿装置在固定频率的条件下工作,提高了电流跟踪的精度。通过分析系统参数设计的总体要求,提出了有源电力滤波器主电路参数的设计方法,得到了单相混合型滤波系统参数。本文在PSCAD/EMTDC环境下建立了包含单相混合型滤波系统的牵引供电系统仿真模型,仿真考查该系统的补偿效果。仿真结果证实了该系统整体结构、电流检测、控制策略及参数计算方法的正确性和可行性。
参考文献：
[1]. 混合型有源电力滤波器的研究[D]. 蒋辉平. 湖南大学. 2007
[2]. 电气化铁道用谐波和无功补偿装置的研究[D]. 孟盟. 北京交通大学. 2007
[3]. 并联型有源电力滤波器的研究与实验[D]. 刘斌. 北京交通大学. 2007
[4]. 基于DSP的并联有源电力滤波器的研究[D]. 陈小勇. 南京理工大学. 2008
[5]. 混合型有源电力滤波器的研究[D]. 马玥. 华北电力大学（河北）. 2007
[6]. 并联混合型有源电力滤波器的设计[D]. 江颖. 南昌大学. 2007
[7]. 无功和谐波综合补偿方案的研究[D]. 董雪武. 北京交通大学. 2008
[8]. 基于DSP的并联型混合有源电力滤波器的研究[D]. 戴路加. 兰州理工大学. 2008
[9]. 串联混合型有源电力滤波器研究[D]. 马源. 上海海事大学. 2007
[10]. 单相混合型谐波和无功补偿系统研究[D]. 王皓. 北京交通大学. 2008
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