基于新型控制方法的三相四线制有源电力滤波器研究
三相四线制有源电力滤波器的控制方法研究

三相四线制有源电力滤波器的控制方法研究摘 要:并联型电力有源滤波器是 一种应用广泛的谐波抑制和无功补偿装置。
本文采用基于时域变换的谐波电流检测算法(TTA),并将滑动平均值滤波应用于该算法中。
通过建立仿真模型,对 TTA 和ip-iq 法谐波电流的检测效果及有源滤波器系统的控制进行了仿真分析。
结果表明采用滑动均值滤波的TTA 算法能够快速、准确地检测出谐波和无功电流。
关键词:三相四线;有源电力滤波器;谐波检测;滑动平均值滤波1.引言在低压配电网中广泛采用了三相四线制系统。
由于各种电能变换装置的应用以及中性线的存在,零序电流在中性线上相互叠加,会使得中性点偏移,三相 电流不对称,也会导致中线电流大大超过它的额定值,造成中线故障;另一方面使得变压器过热,导致绝缘破坏,同时还会造成中线对地电势的提升。
有源电力滤波 器(Active Power Filter,APF)因为能够根据不同的目的实现灵活的动态补偿且不容易和电网阻抗发生谐振,在三相四线制系统中已经得到了广泛的应用谐波及无功电流的 检测和补偿电流的控制都是有源滤波器应用中的关键技术,检测算法中使用的低通滤波器又是影响检测精度与速率的关键因素。
传统谐波检测多采取使用普通低通滤 波器(LPF)的ip-iq 法,但是其计算量较大,稳态精度和动态性能不够理想。
本文采用基于时域变换的谐波电流检测算法(Time-domain based Transform Algorithm,TTA)【1】,并将滑动平均值滤波技术应用到该算法中,可以有效地改善谐波检测的动、稳态性能。
补偿电流的控制采用滞环比较法,该 方法原理简单,响应速度快,且不含有特定频率谐波分量。
2.谐波及无功电流检测原理将负载电流通过计算得到期望的基波正序有功电流,再与负载电流相减取反,即可得到谐波和无功电流。
基于这种思想,目前谐波和无功的检测主要有以下几种方法【2】:(1)采用模拟滤波器的谐波检测方法;(2)基于傅立叶变换的谐波检测方法;(3)基于小波分析的谐波检测方法;(4)基于神经网络的谐波检测方法;(5)基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法;(6)基于时域变换的谐波电流检测法。
基于重复控制的三相4线制有源电力滤波器研究

( sa c e trf rPh tv lacS se En n e ig Mi ity o Ree r hC n e o oo oti y tm gie rn n sr f Edua in,h eg c to teEn r y I siu e f n tt t He o Un v riy o e h oo y, f i2 0 0 , h iChn ) ie st f T c n lg He e 3 0 9 An u , ia
摘 要 : 用 三相 4 制有 源 电 力 滤 波 器 解 决 电 网 中谐 波 、 功 功 率 和 三 相 不 平 衡 等 电 能 质 量 问 题 。介 绍 采 线 无 了 三 相 4桥 臂 有 源 电 力 滤 波 器 主 电路 结 构 , 及 基 于 瞬 时 无 功 功 率 理 论 中 的 i i 波 检 测 方 法 。采 用 重 复 以 一 谐
Ab ta t Th h e — h s o rwiea t e p we i e r s d t o v h o rq aiy p o lms , u h s r c : et r e p a ef u — r c i o rfl r a e u e o s l e t e p we u l r b e v t t s c
po e he r a n r duc d. The e ttv ontols r t gy w a e t od e c m p ns t ur e , a w rt o y w s i t o e r pe ii e c r ta e s us d o pr uc o e a e c r nt nd us d M a l b sm u a in o de i a a e e soft e r pe ii ec t o lr U sng t ss he ec n c m pe s t o e ta i l to t sgn p r m tr h e ttv on r le . i hi c m a o n aefr t r o c he ha m nis,ne tve s qu nc nd z r e ue c ur e t o hr e pha e f ur wie s s e ga i e e ea e o s q n e c r n f t e — s o — r y t m ef c i l And fe tvey. t x rm e t lr s t ho t a iiy oft r po e e h . he e pe i n a e ulss w he v ld t he p o s d m t od
三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景近年来,随着电子设备的普及和社会经济的发展,电力质量问题受到了越来越多的关注。
电力质量问题主要表现为电压波动、频率变化、谐波失真、闪变、电磁干扰等方面的问题。
其中,谐波问题是电力质量问题中比较常见的一种。
谐波会引起电网的过载问题,在某些情况下还可能会损坏设备,甚至影响到电网的稳定性。
因此,电力谐波控制的研究变得越来越重要。
滤波器的应用是一种有效的解决谐波问题的方法。
滤波器可以通过消除谐波的方式来控制电网的电力质量。
有源电力滤波器是现代电力滤波技术中的一种新型滤波器,它可以实现高效稳定的谐波控制,被广泛应用于电力系统中。
二、研究目的本研究旨在研究三相四线有源电力滤波器的原理、模型与控制策略,实现有源电力滤波器对电力谐波的有效控制,并优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能。
三、研究内容1. 有源电力滤波器的基本原理及结构2. 有源电力滤波器的模型分析及建模方法3. 有源电力滤波器的控制策略研究4. 有源电力滤波器的性能优化研究5. 实验验证与结果分析四、研究计划1. 第一年(1)学习相关电力电子技术,研究有源电力滤波器的基本原理及结构;(2)对有源电力滤波器的模型进行分析,建立相应的数学模型;(3)研究有源电力滤波器的控制策略,包括基于 PI 算法的控制、模型预测控制等;(4)设计并搭建基于 MATLAB 平台的有源电力滤波器仿真系统。
2. 第二年(1)完善有源电力滤波器的控制策略,并进行仿真验证;(2)进行实验验证,并对实验结果进行分析;(3)在实验基础上,对有源电力滤波器的性能进行优化研究。
3. 第三年(1)总结前两年的研究成果,撰写论文;(2)进行论文的修改完善,以及论文的答辩和发表工作。
五、研究意义本研究可以有效解决电力谐波问题,提高电力质量,保障电力系统的稳定性。
同时,优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能,具有较高的实用性。
三相四线多重化有源电力滤波器控制策略研究的开题报告

三相四线多重化有源电力滤波器控制策略研究的开
题报告
一、研究背景
随着电力电子技术的不断发展,电力质量问题日益受到关注。
其中,谐波污染是一种常见的电力质量问题,可以导致电网中的电压和电流畸变,损坏供电设备,对电力系统的稳定性和可靠性产生不良影响。
为了
解决谐波污染问题,研究人员提出了许多技术,其中包括使用有源电力
滤波器来降低谐波电流。
当前,大多数有源电力滤波器都是采用三相三线结构,通过空间载
波与辅助电路来控制谐波电流。
但是,随着用电负荷的不断增加,三相
三线结构已经难以满足需求,因此需要采用更加先进的多重化技术,例
如三相四线结构。
同时,在多重化的环境下,如何设计控制策略以实现
有效的谐波抑制也成为了重要的研究课题。
二、研究目的
本研究旨在探索三相四线多重化有源电力滤波器控制策略,并通过
仿真实验验证其有效性。
具体的研究目标包括:
1.设计可靠的多重化控制系统,包括多个电源和多个逆变器。
2.开发多种控制算法,以实现最优化的与最小化的损耗。
3.利用仿真实验验证控制策略的有效性,包括在不同负载条件下的
对谐波抑制效果、系统稳定性和安全性等方面。
三、研究内容
1.多重化控制系统设计
2.多重化控制算法设计,包括序列循环控制,协同控制和优化控制等。
3.仿真实验设计与结果分析
四、研究意义
本研究将为新型电力滤波器的设计与控制提供一种新的思路,有助于解决现有电网中的电力质量问题。
同时,该研究也可以提高电力系统的稳定性和可靠性,促进电力智能化的发展,有重要的工程实际意义和应用前景。
基于DSP三相四线制有源电力滤波的研究

进 一 步将基 波 电流分 解
i £ =i () +i ( ) 1() l t l t
有 源 电力 滤 波 器 根 据 连 接 的方 式 分 为 并 联 型
和 串联 型 ,并 联 型 的 应 用 最 为 广 泛 。有 源 电力 滤 式 中: 为基波 电流瞬时值 ;i 为基波无功 电流
偿 电流 i,使得 i=i,便可 以补偿 负 载 的高 次谐 波 电流使得 电源 电流 正 弦 化 ,大 大 提 高 电 源 的功
率 因数 。 若 在补 偿 谐 波 电流 的 同时 进 行 无 功 补 偿 ,可
常 简捷 。
1 有 源 电力 滤 波 器 的 基本 原 理 和 结构 图
方 法和 滞 环 控 制 方 法 的 准 确 性 , 电流 补 偿 效 果 达 到 设 计 要 求 。 最后 ,在 T S 2 F 82的 D P平 台搭 建 了 M 302 1 S
控 制模 块 ,实验 表明有源 电力滤波在 一i 。 。的谐 波检 测和 滞环控 制下具有较好的滤波效果 。
i()+i() 1t ht
Maa tb中有专 用 于 电力 系统 分 析 的 电力 系 统 式 中 :i 为 负 载 电流 的 瞬 时 值 ;, 为 基 波 电 流有 l 。
模 块集 ( o e ytm Boke,P B ,它 是 一 种 效 值 ;, 为 n次谐 波 电 流 有 效 值 ;i P w r s lest S ) S e 为基 波 电 流 针对 电力 系 统 的 可视 化 建 模 与仿 真工 具 ,可 用 于 瞬时值 ;i 为谐波 电流瞬 时值 。
电路 、电力 电子 系统 、电机 系 统 、 电力 传 输 等 过
三相四线制有源电力滤波器的研究

( c o l fEet nc&EetcE gneig C agh uIstt fT cn lg C a gh u23 0 ) Sho lc oi o r l r n ier , hn zo ntueo eh ooy, hn zo 10 2 ci n i
d rt e u e t e s th fe ue c t re— h s rd e i o to l y o e c c e n o t u cr ui I r e o r d c wi r q n y,h e p a e b i g s c nr l s h c d e b n — y l c n r t d t e tr o e a o b tN— a e h l- rd e i tl b s d o e o dnay o e c ce c - o tolmeho wi v c p r t n, u ph s afb i g s s l a e n t r i r n — y l on h o i i h to . trt e c n o qu t nsa d c nto ic t a h s b cr u ta e s tu t e smu a o v rl r 1 Afe o t le a o n o r lc u s ofe c u — ic i r e p, i lt n ofo e al h r i r i h i cr u ti t d e , ih s o e c n r lcr u ti e y smp e, a o e s t e n u a u r n s we l ic i s s i d wh c h wst o to ic i sv r i l c n c mp n a e t e tl c re ta l u h h r s tr e p a e h r n c a e c e c re t e c ey. tC r d c os fs t e n APF. a h e — h s a mo i d r a tv u r n fe tv l a d i a e u e t e l s o wi h si n i s i n n h c Ke r s: c v we i e on —y l on o n v c o pe a o t r e ph s ou — r s th l s y wo d a t ep i o rf tr; e c c e c t lo e t ro r t n;h e — a e f r wie; wic os l r i
术实现的三相四线制有源电力滤波器

申艘,l:跃,何益宏,李芏【:雨.1兆安采用双DSP控制技术实现的三相pq线制响源IU力滤波器采用XY.DSP控制技术实现的三相四线制有源电力滤波器+卓放,王跃,何益宏,李红雨,王兆安(西安交通大学,西安710049)摘要:三相四线制系统中如何实现有源电力滤波器来消除线路中的谐波问题越来越被人们所重视。
本文介绍了一种采用两个高速数据处理芯片为主构成的双DSP垒数字化控制实现三相四线制有源电力滤波器.对整个有j幕电力滤波器系统进行了阐述。
实验结果表明,控制电路采用空数字化控制,主电路结构为三相变流器形式的有源电力滤波器可对三相四线制系统中的谐波、负序及零序电流分量进行补偿,取得了良好的效果。
关键词:三相四线制;谐波;有摞电力滤波器;数字化控制ActivePowerFilterControlledbyHigh-SpeedDataProcessingChipUsefor3一Phase4-WireSystem一●ZhuoFang,WangYue,HeYihong,Littongyu,WangZhao'an(Xi'anJiaotongUniversity,m'an741018.China)Abstract:Itisregardthathowtoconstructanactivepowerfiltertodispeltheharmonicsinthreephasefourwire.Inthispaperanactivepowerfiltercontrolledbytwinhigh-speeddateprocessingchipisintroduced.Andexpatiatingtoallsystem.Theresultofexperimentindicatesthattheharmonics,bearandzeroordefcurrentinthreephaseandfourwirecouldbecompensatedbyusingthiscontrolmethod.‘Keywords:Three-Dhasefour-wire;Harmonics;Activepowerfilter;Data-eontro]]ing1引言控制系统是有渊电力滤波器的核心,挑定了有源电力滤波器系统的箨项士要性能利指标。
三相四线有源电力滤波器控制算法研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器控制算法研究的开题报告一、研究背景随着电力电子技术的不断发展,电力质量问题受到了越来越多的关注。
其中,谐波扰动是造成电力质量问题的主要因素之一。
有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)作为一种有效的谐波抑制措施,发挥着越来越重要的作用。
APF可以通过控制其输出电流来消除电网中的谐波扰动,并能够在电网电压波动或不平衡时保持负载侧电压稳定。
目前,针对APF的控制算法研究已经取得了很多进展。
然而,大多数现有研究针对的是三相三线APF,而针对三相四线APF的研究还比较有限。
三相四线APF是目前工业生产中常用的APF类型之一,其控制算法需要考虑更多的因素,如中性线电流的控制等,因此具有一定的难度。
二、研究目的本研究旨在探究针对三相四线有源电力滤波器的控制算法,解决该类型APF在实际工业应用中面临的问题,提高其抑制谐波扰动的效率和稳定性。
三、研究内容1.分析三相四线APF工作原理及其在电力质量改善中的应用。
2.针对三相四线APF控制的难点和挑战,结合中性线引入的因素,研究其控制策略和算法。
3.设计并实现三相四线APF控制器,验证所提出的控制算法模型的有效性和可行性。
4.对所设计的三相四线APF进行性能指标测试,并与传统的控制算法进行对比分析,验证其在消除谐波扰动方面的优越性和稳定性。
四、研究方法本研究将采用理论分析、数学建模、仿真模拟、实验验证等多种方法,深入探究三相四线有源电力滤波器控制算法的优化策略。
1.通过回顾三相三线APF控制理论的研究成果,总结其优缺点,从而引出三相四线APF控制的设计算法。
2.结合电机控制理论和MATLAB/Simulink平台,进行三相四线APF控制算法的建模和仿真分析。
3.在实验室搭建三相四线APF实验平台,验证所提出的控制算法模型的有效性和可行性。
4.对实验结果进行分析和总结,为进一步优化三相四线APF控制算法提供响应的理论基础。
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o f n e w c o n t r o l me t h o d o f t h r e e p h a s e f o u r wi r e AP F mo d e l i s b u i l t . T h e n s i mu l a t i o n a n a l ys i s o n h a r mo n i c s u p p r e s s i o n i s
LI U Yu — ha n g , YANG J i n g , LI Ha o , W ANG Ch a o , CH EN Li n g
( Lo g i s t i c a l E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e , C h o n g q i n g 4 0 1 3 1 1 Ch i n a)
h a r mo n i c i n n o n l i ne a r l o a d i n t h i s p a pe r .Co mp a r e d wi t h t r a d i t i o n a l s i n gl e me t h o d s ,o n e c y c l e c o n t r ol me t ho d a nd
ma d e . T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s a r e a n a l y z e d , n e w c o n t r o l me t h o d o f t h r e e p h a s e f o u r wi r e AP F h a s a g o o d i n h i b i t i o n e fe c t i n
摘 要 : 非线性负载产生 的谐 波对 电能质量影响很大 ,因而找 到抑 制非线性负载谐波 的有 效途 径很有必要 。本文将基于新 型控 制
方法 的三相 四线制有 源 电力 滤波器应用在对非线性负载 的谐 波抑 制上 。和传统的单一控制方法相 比 , 基于新 型控制方法的
三相 四线 制有源 电力滤 波器将 单周控制方法和改进空 间矢量脉宽调制 ( S VP WM) 方法结合起 来 , 省略了谐波检测 电路 的同
s u p p r e s s t h e h a mo r n i c . Ne w c o n t r o l me t h o d o f t h r e e p h a s e f o u r wi r e a c t i v e p o we r i f l t e r( AP F )i s a p p l i e d t o s u p p r e s s
时在一 定程 度上降低 了开 关损耗 , 提 高了直流侧 的电压 利用率。搭建了基于单周控 制和改进的 S VPW M 相 结合的三相 四
线制有源 电力滤波器模 型 , 进行谐波抑制仿真 , 对仿真结果进行 分析可知 , 基于单周控制和改进 空间矢量 控制的三相 四线
制有源 电力滤 波器对 非线性 负载产生的谐波有 良好 的抑制效果 。 关键词 : 非线性负载 ; 谐波 ; 单周控制 ; S VP WM ; 三相 四线制 ; 有源 电力滤波器
c i r c u i t , r e d u c e s t h e s wi t c h i n g l o s s i n c e r t a i n d e g r e e a n d t h e u t i l i z a t i o n r a t i o o f t h e DC s i d e v o l t a g e i s i mp r o v e d. Th e mo d e l
自 动 化 技 术 与 应 用 2 0 1 7 年 第3 6 卷 第 4 期
电气 传动
E1 e c t r i c a l D ri v e
基于新 型控 制方法 的三相 四线制 源 电力滤波器研究
刘宇航 , 杨 静 , 李 昊 , 王 超 , 陈 岭
( 后勤工程学 院 , 重庆 4 0 1 3 1 1 )
Ab s t r a c t :T he h a r mo n i c o f n o n l i n e a r l o a d h a s a b a d i n l f u e n c e o n p o we r q u a l i t y , S O i t i s v e r y n e c e s s a y r t o i f n d a n e fe c t i v e wa y t o
i mp r o v e d s p a c e v e c t o r p u l s e wi d t h( S VP WM) me t h o d a r e c o mb i n e d , t h e n e w c o n t r o l me t h o d o mi t s t h e h a mo r n i c d e t e c t i o n
中图分类号 : T M4 6 文献标识码 : A 文章 编号 : 1 0 0 3 — 7 2 4 1 ( 2 0 l 7 ) 0 4 一o 0 7 4 — 0 5
Re s e a r c h o f Th r e e Ph a s e F o u r Wi r e Ac t i v e Po we r F i l t e r Ba s e d o n No v e I Con t r o I Me t h o d