基于PR控制的船舶电网有源滤波器控制策略

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有源电力滤波器的PR+滞环电流控制策略研究

有源电力滤波器的PR+滞环电流控制策略研究

有源电力滤波器的PR+滞环电流控制策略研究张墙;刘慧;孙涛;袁芊芊【摘要】为有效解决传统滞环控制存在较大纹波和比例谐振(PR)控制器设计复杂的问题,对PR控制和滞环控制原理进行分析,提出了一种PR与滞环复合(PR+滞环)的电流环控制策略.该策略首先利用基于瞬时无功功率的ip-iq谐波检测法分离出谐波电流,然后通过电流环控制实现对谐波电流的补偿计算,最后控制双极型晶体管的通断对电网谐波电流进行补偿.在Matlab/Simulink下搭建有源电力滤波器仿真模型,将对比PR+滞环控制与传统的滞环控制的电网电流波形并进行频谱分析,发现电网电流波形毛刺明显减少,畸变率下降8.79%.对比结果表明,在PR+滞环控制下的系统具有较高的动态性能和稳态性能,能快速跟踪补偿谐波电流,有效抑制电网电流畸变.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】4页(P20-23)【关键词】滞环控制;比例谐振;纹波;无功功率;谐波电流;有源电力滤波器;跟踪补偿;电流畸变【作者】张墙;刘慧;孙涛;袁芊芊【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】TH890 引言电力系统中具有非线性和不平衡性的用电负荷大量增加,会引发系统中谐波分量的增加和电压的波动,给人们生活带来很大的不便[1]。

有源电力滤波器(active power filter,APF)是解决电网污染的有效的方法之一,能快速补偿谐波电流和无功功率[2-3]。

单纯的滞环控制会带来较大纹波,使电网电流波形存在毛刺。

而比例谐振(prportional resonance,PR)控制需要嵌入与所补偿谐波频率相同的正弦信号模型,才能实现对谐波信号的无静差追踪[4]。

这会造成单纯PR控制时所设计的控制器较为复杂,参数整定较为繁琐。

模糊控制有源电力滤波器在电力推进船舶中应用

模糊控制有源电力滤波器在电力推进船舶中应用
5卷 2
第 1 总 第 1 4期 ) 期( 9




Vo 2 N o 1 ( e il l5 S ra No 9 1 4) M a O1 r2 l
21 0 1年 3 月
S ⅡPBUI D I G } N A } L N oF C Ⅱ
文 章 编 号 : 10 .82 (0 1 10 9 —8 0 04 8 2 1 )0 —1 30
中,并将模 糊控制策略分别应用到并联型 A F的 电流跟踪环节和 直流测 电压 控制环 节。仿真结果表 明,与常 P 规的并联 型 AP F相 比,该 文提 出的基于模糊策略 的 A F具有 更好 的谐 波抑 制性 能。 P
关 键 词 :有源电力滤波器;电力推进船舶;模糊控制;MA L B仿真 TA
1 并 联 型 AP F的基 本 原 理
并联 型 AP F的工 作原 理 图如 图 1 示所示 。首先检测 出谐 波 电流 分量 作为补 偿 电流 指令 ,由 所
电力变换 电路产 生并 向电力 系统 中注入 与 i大 小相等 、方 向相 反 的补 偿 电流 ;于是 ,交流 电源侧 的
电流 仅 含有基 波分 量 ,从而达 到谐波 补偿 的 目的。该 并联 型 A F主要 有三 个组成 部分 :( )谐 波 P 1
电 检测 流 环节, 。 2 根 产生电 子 装置 产生 () 据 ; 力电 变流 所需的P M信号的 冲 环 () w 脉 发生 节。 3
模 糊 控 制 有 源 电力滤 波 器 在 电力推进 船 舶 中应 用

,姚 玉斌 红 , 郭 晨 2
( 大 连 海 事 大 学 轮 机 工 程 学 院 , 大连 16 2 ;2 大 连 海 事 大 学信 息科 学技 术 学 院 , 大连 16 2 ) 1 10 6 10 6

有源电力滤波器的控制策略综述.

有源电力滤波器的控制策略综述.

有源电力滤波器的控制策略综述王建元张国富东北电力大学摘要:随着电力电子装置的广泛应用,大量的谐波和无功电流注入电网,引起电网污染,造成电能质量问题日益严重。

有源电力滤波器(activ e po wer filter,AP F是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键。

介绍了几种适合于有源电力滤波器的谐波电流检测方法和补偿电流控制策略的基本原理,进行了对比分析,并指出了它们各自的优缺点。

控制策略的不断发展可使有源滤波器获得更好的性能和更广泛的应用。

关键词:有源电力滤波器检测方法控制策略Overviews of C ontrol Strategy of Active Power FilterWang Jiany uan Zhang GuofuAbstract:With the w ide application o f po wer electr onic equipments in pow er system,mor e harmonic and reactive curr ent a re po ured into the pow er sy stem,which cause pow er po llut ion and make t he po wer quality pr oblem increasing ly serio us.A ctiv e pow er filter(A P Fis an impo rtant equipment to compensate har monic and reactiv e cur rent in pow er system and the key of the effective compensatio n lies in the rea-l time and accur ate co nt rol.T he fundamental pr inciples o f sev eral detect met ho ds of harmo nic curr ent and co ntr ol st rateg ies o f co mpensate cur rent wer e pr esented,on contrast analysis was car ried,and the respective mer it and demer it o f these contro l strat eg ies w ere pointed out.W ith the continuo us development o f the contro l str ategy,activ e po wer filt er w ill achieve hig her per for mances and w ider application.Keywords:active pow er filter detect met ho d contr ol st rateg y1 引言随着电力电子技术的飞速发展,越来越多的电力电子装置被广泛应用到各个领域,近年来配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉等非线性负荷不断增加,这些负荷的非线性、冲击性和不平衡的用电特性,使电网中暂态冲击、无功功率、高次谐波及三相不平衡问题日趋严重,对公用电网的供电质量造成了严重影响,因此,消除电网中的谐波污染已成为电能质量研究中的一个重要课题。

基于PI-RP复合控制策略的船用单相APF设计与仿真

基于PI-RP复合控制策略的船用单相APF设计与仿真

法 和 控 制 策 略 。针 对 P ( 例 积 分 ) 制 和 R ( 复 ) 制 各 自优 点 及 不 足 , 计 采 用 二 者 并 联 运 行 的 复 合 控 制 策 略 I比 控 P重 控 设 以 有 效 提 高 稳 态 精 度 和 动 态 性 能 。利 用 MA L B Sm l k 件 建 立 系 统 仿 真模 型 , 真 实 验 结 果 表 明 单 相 A F滤 波 T A / iui 软 n 仿 P
第3 3卷 第 8期
21 0 1年 8月
舰船科学技 Nhomakorabea术
Vo . 3,No 8 13 . Au .,2 1 g 01
S P CI HI S ENCE AND TECHNOL OGY
基于 P. P复合控制策略的船 用 I R 单相 A F设计与仿真 P
许 荣或 , 樊友 文 , 华 荣 杨
e u p n s Th s p pe n l z sa d p o e h e hnc lp i i ls o F, o p sto ft e m an cr u t q i me t. i a ra ay e n r v st e t c ia rncp e fAP c m o iin o h i ic i
sr t g . c r i g t dv n a e a d d s d a t g s o o to nd RP c n r lt e c m p u d c n r li tae y Ac o d n o a a tg s n ia v n a e fPI c n r la o to h o o n o to s us d o i p o e se d a c r c a d ta se t e t m r v ta y c u a y n r n in pe o m a c . I t e s se f r r n e n h y tm smu ain mo e fo i lto d l r m M ATLAB/ i S mul i nk,smu a in x rm e t l e ul r fe t h g o f n t n f i l to e pe i n a r s t e c t e o d u c i o APF n v l a e he s l o a d a i t t d efc ie e s o o fe tv n s fc mpo nd c n rlsr tg . u o to ta e y

基于PR调节器的并网型逆变器谐波抑制策略

基于PR调节器的并网型逆变器谐波抑制策略

基于PR调节器的并网型逆变器谐波抑制策略王印松;王姝媛;海日【摘要】解决LCL型并网逆变器谐振问题的有效途径是采用电容电流反馈的有源阻尼法,比例谐振(PR)调节器因具有良好的准确性和抗干扰性能,比PI调节器更适于对并网电流控制,但电网电压背景谐波会使并网电能质量变差.提出了一种基于电网电压微分前馈和PR调节器相结合的双闭环控制策略,经过适当变换,电容电流内环等效为网侧电感电压微分反馈,电网电压前馈等效为比例前馈.仿真实验结果表明,基于电网电压微分前馈和PR调节器相结合的控制策略可以基本避免电网电压谐波影响并网电能质量,且该策略可以省去对三相电容电流的检测,在很大程度上节约了成本.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)001【总页数】5页(P184-188)【关键词】LCL滤波器;并网逆变器;PR调节器;并网电流;背景谐波【作者】王印松;王姝媛;海日【作者单位】华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定071003;中国电力科学研究院计量研究所,北京100192;华北电力大学控制与计算机工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM464在追求低碳社会的今天,可再生能源如太阳能,因其储量丰富、无污染逐渐得到了世界各国的广泛关注。

太阳能利用的主要方式是太阳能光伏并网发电。

光伏并网逆变器是光伏系统能量转换与控制的核心,其作用是把光伏电池阵列输出的直流电能转换成能并入电网的交流电能。

L型滤波和LCL型滤波在光伏并网逆变器输出滤波器中应用较多[1]。

相比于L滤波器,LCL型滤波器具有三阶的低通滤波特性,因而对于同样谐波标准和较低的开关频率,可以采用相对较小的滤波电感设计,有效减小系统体积并降低损耗[2]。

通常用PI或PR调节器来进行光伏系统并网控制。

PI调本文针对文献[6]中存在的问题进行了一定的改进,提出一种基于电网电压微分前馈和PR调节器相结合的并网电流双闭环控制策略,等效变换为基于电网电压比例前馈的网侧电感电压微分反馈内环,并网电流外环策略,通过Matlab/Simulink仿真实验验证了本文所提控制策略的正确性。

基于PR控制器的有源电力滤波控制方法研究

基于PR控制器的有源电力滤波控制方法研究

I综合研究・Zo*ghe Yanjiu基于PR控制器的有源电力滤波控制方法研究郁菲(北京惠通盛电力工程有限责任公司,北京100045)摘要:针对传统滤波控制方法在对受到谐波污染的电力系统进行控制时,无法满足实际需求的问题,提出了一种基于PR控制器的有源电力滤波控制方法。

实验证明,该方法与传统控制方法相比,可有效提高滤波控制的精准性,并在不增加电力系统容量的条件下,提升有源电力滤波性能。

关键词:PR控制器;有源电力;滤波控制0引言当前全球能源互联网、智能电网快速发展,为实现对电力源的高效,电力电于各电力系统当中!1"]然而,电子元器件的,使电力系统受到了严的谐波污染,不电力的全运行,在一定程电PR控制器一种准比例谐控制,可实谐波,并在一程增加电力系统谐波的效[3]o,针对当前电力系统受到谐波污染,行控制问题,了基于PR控制器的有源电力滤波控制方法。

1有源电力滤波控制方法1.1基于PR控制器的有源电力滤波最大功率点跟踪在不同的电子元器件运行下,其输出电压的具体数不。

,在PR控制器对有源电力滤波进行控制时,当先明确有源电力滤波的,并对进行。

当控制到某一时,PR控制器能在条件的下,对电子元器件在运行过程中的出进行控制叫证对电力能源的,并在不下,出,PR控制器的,通准比法对进行]一步,对PR控制器电源的电加一量,在电不的程中,量电源的电电。

3实际对电源的出进行3并的3一到的出率测量值]种数值进行比对,根据对比结果完成对PR 控制器的控制调节。

图1PR控制器调节程示意图,K为不影响PR控制器的带宽;"截止频率;s为控制时间。

当截止频"不增加,PR控制器的带宽会不断增加,但!不PR控制器的带宽,而与PR控制器的增益呈出正比例关系。

当比例增益增加,PR控制器的增益会随之增加,以此PR控制器的增益°1.2控制补偿策略PR控制器在完成对有源电力滤波最大功率点跟踪后,为进一完善有源电力滤波控制的稳性,需要在工程中,按照相的策略实施控制。

有源电力滤波器的并联运行及其控制策略

有源电力滤波器的并联运行及其控制策略

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基于改进PI+PR控制的有源电力滤波器研究

基于改进PI+PR控制的有源电力滤波器研究

基于改进PI+PR控制的有源电力滤波器研究杨新华;委晓翠;汪龙伟;孙艳军【摘要】电流跟踪控制策略是决定并联型有源电力滤波器(active power fiher,APF)补偿性能的关键.针对并联APF常规电流比例积分(proportional integral,PU控制方法对负载主要次谐波分量补偿不充分的问题,提出一种适用于APF的新型指定次谐波电流控制策略.控制策略在常规电流PI控制基础上,对负载电流主要次谐波(5、7、11、13次)进行比例谐振(proportional resonant,PR)控制,而对其余次谐波采用常规PI控制.仿真结果证明了控制方法的有效性和正确性.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2015(037)004【总页数】3页(P61-63)【关键词】有源电力滤波器;谐波检测;比例积分控制;比例谐振控制;指定次谐波电流控制【作者】杨新华;委晓翠;汪龙伟;孙艳军【作者单位】兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;甘肃省工业过程先进控制重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TM7120 引言三相四线制系统在工厂供电、民用住宅和城市供电等电力系统中广为应用,其中的谐波和三相不平衡问题越来越引起人们的重视[1]。

三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是补偿谐波和解决三相不平衡问题的有效措施之一,以其较强的输出能力和灵活的补偿能力受到了广泛的关注和研究[2]。

并联型APF主要用于补偿具有电流源特性的谐波源,它向电网注入补偿电流,并抵消谐波产生的谐波电流,使电网电流为正弦波[3]。

在三相系统中,任意次谐波均是交流信号,都可以经过同步旋转坐标变换后转换为直流分量,再使用PI控制以达到无静差控制,但是整个过程计算量大,数字控制器实现起来很复杂[4]。

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精度电流补偿 .
关键词 : 三相 四线制 ; L C L并联型有源电力滤波器 ; 实 时跟踪 ; P R准 比例谐振调节器
中图分类号 : T M 9 2 1 ; T M3 1 5 文献标志码 : A 文章编号 : 1 6 7 3— 4 8 0 7 ( 2 0 1 6 J 0 5— 0 4 5 7—0 5
Abs t r a c t:I n t h i s p a pe r ,t h e c o n t r o l t e c h n o l o g y o f t h r e e - p ha s e f o u r wi r e s y s t e m LCL p a r a l l e l a c t i v e p o we r il f t e r i s s t u d i e d.Th e c o n t r o l s t r a t e y g i s u s e d t o c o n t r o l t h e c u r r e n t o u t p u t o f L CL s h u n t a c t i v e p o we r il f t e r wi t h PR q ua s i
Re s e a r c h o n c o n t r o l s t r a t e g y o f a c t i v e po we r il f t e r ba s e d o n PR c o n t r o l
CHENG Ya n g a n g, ZHANG Xi n y u, L I U We i t i n g , M A Z h e s h u
t he o u t p u t o f t h e t h r e e p h a s e c o mp e n s a t i o n c u r r e n t i s a na l y z e d q ua l i t a t i v e l y .T he e x p e r i me n t a l r e s ul t s s h o w t h a t t h e c o n t r o l t e c h n o l o y g o f t h r e e ・ ph a s e f o u r wi r e L CL s h u n t a c t i v e po we r il f t e r c a n a c h i e v e h i g h p r e c i s i o n c u r r e n t c o mp e n s a t i o n a n d g o o d d y n a mi c p e fo r r ma n c e. Ke y wo r d s:t h r e e ph a s e f o u r wi r e s y s t e m, LCL pa r a l l e l a c t i v e p o we r il f t e r , r e a l - t i me t r a c k i n g, PR q u a s i p r o p o r -
第3 0卷 第 5期
江苏科 技大 学 1 . 3 0 N o . 5
O c t ・ 2 0 1 6
2 0 1 6年 1 O月 J o u r n a l o f J i a n g s u U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
p r o p o r t i o n a l r e s o n a n t r e g u l a t o r ,wh i c h ma k e s t h e o u t p u t c u r r e n t o f t h r e e — p h a s e c o mp e n s a t i o n c u re n t t r a c k t h e h a r mo n i c c u re n t c a u s e d b y t h e l o a d O i l t h e s h i p .I n t h e l i g h t o f t h e s t a t i c d i f f e r e n c e p r o b l e m o f t h e P R q u a s i p r o - p o r t i o n a l r e s o n a n t r e g u l a t o r ,t h e i n l f u e n c e o f v a r i o u s p a r a me t e r s o n t h e a c c u r a c y a n d t h e d y n a mi c p e f r o m a r n c e o f
( S c h o o l o f E l e c t i r c a l a n d I n f o r ma t i o n , J i a n g s u U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,Z h e n j i a n g 2 1 2 0 0 3 , C h i a n )
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3— 4 8 0 7 . 2 0 1 6 . 0 5 . 0 0 9
基于 P R控 制 的船 舶 电 网有 源滤 波器 控 制 策 略
程 焰钢 , 张心 宇, 刘维 亭 , 马哲树
( 江苏科技大学 电子信息学 院 , 镇江 2 1 2 0 0 3 )
摘 要: 针对同步旋转坐标系下的三相四线 制 L C L并联型有源 电力滤 波器 控制技术的缺点 , 提 出一种采 用 P R准 比例谐 振
调节器的三相 四线制 L C L并联型有源电力滤波器的控制技术. 该控 制策 略采用 P R准 比例谐振调节器控制三相 四线 制 L C L 并联 型有 源电力滤 波器 的电流输 出, 使三相补偿电流输出实时跟踪 船舶上负 载引起 的谐 波电流. 针对 P R准 比例谐 振调 节 器在谐振频率处有 限增 益导致 的静差 问题 , 定性地分析各个参数对 三相补偿 电流输 出 的控 制精度 与动 态性能 的影 响并 进 行了 MA T L A B仿 真实验 . 结果表明 : 采用三相 四线制 L C L并联型有源 电力滤波器 P R准 比例谐 振调 节其控 制 , 能够实 现高
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