There is a certain coupling relationship among the main circuit parameters of a single-phase shunt active power filter(SAPF),which has a great influence on the reasonable selection of various parameter values.By analy...There is a certain coupling relationship among the main circuit parameters of a single-phase shunt active power filter(SAPF),which has a great influence on the reasonable selection of various parameter values.By analyzing the calculation methods of the inductance of alternating current(AC)side and the voltage and capacitance values of direct current(DC)side in the existing single/three-phase SAPF main circuit,a specific single-phase SAPF circuit parameter analytical expression was obtained.Aiming at the coupling relationship among the variables in the resulting expression,the model was optimized and analyzed in MATLAB,and a complete set of parameters design scheme was obtained,which ensure the comprehensive optimization target of the post-harmonic content below 2% is compensated under a specific load.The simulation and experimental procedures verify the correctness of the selected parameters.展开更多
广义积分控制能够无静差的跟踪正余弦指令信号,因此广泛应用于并联有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)电流控制中。只要系统稳定,指定次谐波补偿精度都能得到很好的保障。然而如何设计控制器参数提高控制系统动态响应性能,却...广义积分控制能够无静差的跟踪正余弦指令信号,因此广泛应用于并联有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)电流控制中。只要系统稳定,指定次谐波补偿精度都能得到很好的保障。然而如何设计控制器参数提高控制系统动态响应性能,却一直没有得到很好的解决。提出一种广义积分控制器参数设计方法,此方法通过配置闭环系统主导极点实部,保证系统较快的动态响应速度。分析和实验结果均证明该设计方法的有效性。展开更多
为了提高传统有源电力滤波器耐压水平和等效开关频率,将电平数目较多的模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)应用于并联型有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)。针对三线制电力系统的非理想运行状态,提出基于...为了提高传统有源电力滤波器耐压水平和等效开关频率,将电平数目较多的模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)应用于并联型有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)。针对三线制电力系统的非理想运行状态,提出基于正负序分离的无源控制器(passivity-based control,PBC)策略,可根据有源滤波器的容量,灵活的选择补偿信号。首先,根据基于模块化多电平变流器型有源滤波器的数学模型,论证其无源性,采用阻尼注入法设计动态性能较高的正负序无源控制规律;其次,加入适用于电网非理想条件下的准PR环流控制、电容电压控制器,以提高系统性能;最后,在电网平衡、负荷投切、负荷不平衡及电网电压跌落状态下,通过Matlab/Simulink软件仿真和硬件实验,验证提出的无源控制系统用于非理想条件下基于模块化多电平变流器型有源滤波器的有效性和优越性。展开更多
基于并联有源滤波器(shunt active power filter, SAPF)和动态电压调节器(dynamic voltage restorer, DVR),首先,搭建了包含光伏和风机的混合动力系统,用以模拟分布式电源接入配电网中产生的电能质量(power quality, PQ)扰动。其次,利...基于并联有源滤波器(shunt active power filter, SAPF)和动态电压调节器(dynamic voltage restorer, DVR),首先,搭建了包含光伏和风机的混合动力系统,用以模拟分布式电源接入配电网中产生的电能质量(power quality, PQ)扰动。其次,利用模糊逻辑、神经网络和自适应神经模糊推理系统控制算法对SAPF的动态性能进行优化,对电能质量扰动进行治理,使用人工智能技术进行管理,使光伏和风能系统均实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)。最后,在搭建的仿真系统中进行验证,线性负载和非线性负载输出侧谐波畸变率分别降至0.20%和2.05%,满足配电系统对于电能质量的要求。展开更多
随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的...随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。展开更多
针对传统并联有源电力滤波器在不同负载接入时存在补偿精度低、直流侧电压无法保持稳定运行的问题,将超导磁储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)装置与并联有源电力滤波器相结合构成新型拓扑结构,即超导磁储能型有源电...针对传统并联有源电力滤波器在不同负载接入时存在补偿精度低、直流侧电压无法保持稳定运行的问题,将超导磁储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)装置与并联有源电力滤波器相结合构成新型拓扑结构,即超导磁储能型有源电力滤波器(superconducting magnetic energy storage shunt active power filter,SMES-SAPF),且基于该拓扑结构提出了无源动态演化控制和滑模控制策略。首先,根据超导磁储能型有源电力滤波器的数学模型建立了基于欧拉拉格朗日模型的无源动态演化控制器,提高了系统整体的鲁棒性和抗干扰能力;其次,采用滑模控制消除直流侧电压在不同负载接入时引起的电压超调和波动,从而改善直流侧电压的稳压性能。最后,在非线性负载、不平衡负载和脉冲负载三种负载接入以及其他运行状态下,通过仿真实验验证了SMES-SAPF及其控制系统有较强的补偿精度和抗干扰能力,能更有效地解决不同负载接入时所引起的电能质量问题。展开更多
由于并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)为非线性、时变的多变量对象,目前常用的一些控制方法难以达到令人满意的控制效果,为此提出了一种基于SAPF的无源性控制(passivity-based control,PBC)策略。该控制策略首先...由于并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)为非线性、时变的多变量对象,目前常用的一些控制方法难以达到令人满意的控制效果,为此提出了一种基于SAPF的无源性控制(passivity-based control,PBC)策略。该控制策略首先利用系统的总增加的能量少于外部注入的能量的无源性原理,让每个控制变量逐渐达到其预期值;同时,为了提高收敛速度,采用阻尼注入方法来加速系统的能量耗散;最后,利用仿真和硬件实验验证了基于SAPF的PBC策略和传统的比例积分控制(proportional integral controller, PI)策略相比,不仅能够有效保持直流母线电压的稳定性和对电流谐波、无功功率、不平衡电流和中性点电流进行补偿,同时在电网不平衡时无需处理谐波电流的正序和负序分量,而且响应速度更快和补偿效果更好。展开更多
基金National Natural Science Foundation of China(No.51367010)Science and Technology Program of Gansu Province(No.17JR5RA083)+2 种基金Natural Science Foundation of Gansu Province(No.1610RJZA042)Program for Excellent Team of Scientific Research in Lanzhou Jiaotong University(No.201701)Scientific Research Program of Colleges and Universities in Gansu Province(No.2016B-032)。
文摘There is a certain coupling relationship among the main circuit parameters of a single-phase shunt active power filter(SAPF),which has a great influence on the reasonable selection of various parameter values.By analyzing the calculation methods of the inductance of alternating current(AC)side and the voltage and capacitance values of direct current(DC)side in the existing single/three-phase SAPF main circuit,a specific single-phase SAPF circuit parameter analytical expression was obtained.Aiming at the coupling relationship among the variables in the resulting expression,the model was optimized and analyzed in MATLAB,and a complete set of parameters design scheme was obtained,which ensure the comprehensive optimization target of the post-harmonic content below 2% is compensated under a specific load.The simulation and experimental procedures verify the correctness of the selected parameters.
文摘广义积分控制能够无静差的跟踪正余弦指令信号,因此广泛应用于并联有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)电流控制中。只要系统稳定,指定次谐波补偿精度都能得到很好的保障。然而如何设计控制器参数提高控制系统动态响应性能,却一直没有得到很好的解决。提出一种广义积分控制器参数设计方法,此方法通过配置闭环系统主导极点实部,保证系统较快的动态响应速度。分析和实验结果均证明该设计方法的有效性。
文摘为了提高传统有源电力滤波器耐压水平和等效开关频率,将电平数目较多的模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)应用于并联型有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)。针对三线制电力系统的非理想运行状态,提出基于正负序分离的无源控制器(passivity-based control,PBC)策略,可根据有源滤波器的容量,灵活的选择补偿信号。首先,根据基于模块化多电平变流器型有源滤波器的数学模型,论证其无源性,采用阻尼注入法设计动态性能较高的正负序无源控制规律;其次,加入适用于电网非理想条件下的准PR环流控制、电容电压控制器,以提高系统性能;最后,在电网平衡、负荷投切、负荷不平衡及电网电压跌落状态下,通过Matlab/Simulink软件仿真和硬件实验,验证提出的无源控制系统用于非理想条件下基于模块化多电平变流器型有源滤波器的有效性和优越性。
文摘基于并联有源滤波器(shunt active power filter, SAPF)和动态电压调节器(dynamic voltage restorer, DVR),首先,搭建了包含光伏和风机的混合动力系统,用以模拟分布式电源接入配电网中产生的电能质量(power quality, PQ)扰动。其次,利用模糊逻辑、神经网络和自适应神经模糊推理系统控制算法对SAPF的动态性能进行优化,对电能质量扰动进行治理,使用人工智能技术进行管理,使光伏和风能系统均实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)。最后,在搭建的仿真系统中进行验证,线性负载和非线性负载输出侧谐波畸变率分别降至0.20%和2.05%,满足配电系统对于电能质量的要求。
文摘随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。
文摘针对传统并联有源电力滤波器在不同负载接入时存在补偿精度低、直流侧电压无法保持稳定运行的问题,将超导磁储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)装置与并联有源电力滤波器相结合构成新型拓扑结构,即超导磁储能型有源电力滤波器(superconducting magnetic energy storage shunt active power filter,SMES-SAPF),且基于该拓扑结构提出了无源动态演化控制和滑模控制策略。首先,根据超导磁储能型有源电力滤波器的数学模型建立了基于欧拉拉格朗日模型的无源动态演化控制器,提高了系统整体的鲁棒性和抗干扰能力;其次,采用滑模控制消除直流侧电压在不同负载接入时引起的电压超调和波动,从而改善直流侧电压的稳压性能。最后,在非线性负载、不平衡负载和脉冲负载三种负载接入以及其他运行状态下,通过仿真实验验证了SMES-SAPF及其控制系统有较强的补偿精度和抗干扰能力,能更有效地解决不同负载接入时所引起的电能质量问题。
文摘由于并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)为非线性、时变的多变量对象,目前常用的一些控制方法难以达到令人满意的控制效果,为此提出了一种基于SAPF的无源性控制(passivity-based control,PBC)策略。该控制策略首先利用系统的总增加的能量少于外部注入的能量的无源性原理,让每个控制变量逐渐达到其预期值;同时,为了提高收敛速度,采用阻尼注入方法来加速系统的能量耗散;最后,利用仿真和硬件实验验证了基于SAPF的PBC策略和传统的比例积分控制(proportional integral controller, PI)策略相比,不仅能够有效保持直流母线电压的稳定性和对电流谐波、无功功率、不平衡电流和中性点电流进行补偿,同时在电网不平衡时无需处理谐波电流的正序和负序分量,而且响应速度更快和补偿效果更好。
