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整合型谐波补偿式三相Vienna变换器

电力电子技术 2022年第9期56卷 122-126页

作者：张德威刘雪山张荣飞周群四川大学电气工程学院四川成都610065

三相不控整流器因具有结构简单、低成本和高效率等特点在低压配电网中广泛应用,但其会造成谐波干扰问题。传统三相功率因数校正(PFC)变换器通过控制输入电流有效解决了该问题,却因采用了多个功率器件致使工作效率降低。针对上述问题,此... 详细信息

三相不控整流器因具有结构简单、低成本和高效率等特点在低压配电网中广泛应用,但其会造成谐波干扰问题。传统三相功率因数校正(PFC)变换器通过控制输入电流有效解决了该问题,却因采用了多个功率器件致使工作效率降低。针对上述问题,此处提出一种整合型谐波补偿式三相Vienna变换器及其谐波补偿控制策略,并对其工作状态及补偿能力进行了分析。分析结果表明:该变换器采用三相不控整流单元与Vienna变换单元输入并联的结构,结合平均电流模式控制谐波补偿策略,赋予了Vienna变换单元谐波补偿能力,同时兼顾了三相不控整流器高效率的特性和Vienna变换器输入电流有源可控的特点。最后搭建了一台320W的整合型变换器实验样机,研究了两个子变换单元的功率占比对整合型系统性能的影响,实验结果验证了理论分析的正确性及可行性。

关键词：变换器功率因数校正三相不控整流器谐波补偿

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混合级联直流输电系统主动谐波补偿控制

电力系统自动化 2021年第22期45卷 134-145页

作者：邸世民向往林卫星文劲宇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北省武汉市430074 特变电工新疆新能源股份有限公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011

为提升混合级联直流输电系统接入点的电能质量,减少工程占地与造价,提出了一种基于模块化多电平换流器的主动谐波补偿方法。首先,介绍了混合级联直流输电系统的拓扑结构和谐波特征,其中高压阀组采用电网换相换流器,低压阀组则采用模块... 详细信息

为提升混合级联直流输电系统接入点的电能质量,减少工程占地与造价,提出了一种基于模块化多电平换流器的主动谐波补偿方法。首先,介绍了混合级联直流输电系统的拓扑结构和谐波特征,其中高压阀组采用电网换相换流器,低压阀组则采用模块化多电平换流器。然后,介绍了系统的谐波等值电路与主动谐波补偿控制策略,通过模块化多电平换流器对电网换相换流器的谐波进行补偿,并分析了主动谐波补偿对模块化多电平换流器稳态运行的影响。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了混合级联直流输电系统的仿真模型,验证了主动谐波补偿控制策略在系统稳态运行、功率变化和计及延时工况下的有效性。

关键词：混合直流输电柔性直流输电谐波补偿有源滤波主动控制特征谐波注入

一种基于改进广义积分控制的有源滤波器谐波补偿方法

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电力系统保护与控制 2021年第23期49卷 96-105页

作者：孙刚殷志锋胡冠中许昌学院电气与机械工程学院河南许昌461000

针对传统广义积分控制存在的稳定性问题,提出一种基于改进广义积分控制的谐波补偿方法,以增强有源电力滤波器的补偿性能。通过在传统广义积分控制器中引入一阶微分环节,抵消被控对象极点并等效降低系统阶数,从而使得系统相位裕度提升。... 详细信息

针对传统广义积分控制存在的稳定性问题,提出一种基于改进广义积分控制的谐波补偿方法,以增强有源电力滤波器的补偿性能。通过在传统广义积分控制器中引入一阶微分环节,抵消被控对象极点并等效降低系统阶数,从而使得系统相位裕度提升。同时构建同步旋转坐标系下的多通道改进广义积分控制结构,使得改进广义积分控制器数量和需整定的控制器参数减半,降低了设计复杂度且有效避免滤波频段交叉问题。接着开展离散域下的控制器关键参数影响特性分析,得到不同积分系数下的系统稳定性演化趋势,校核结果表明了参数设计的合理性。最后,通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：有源电力滤波器谐波补偿广义积分控制频率特性离散域分析

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谐波补偿下考虑中点平衡的等效三电平调制

电力电子技术 2021年第4期55卷 133-136页

作者：夏玉政胡海兵邢岩南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

中点箝位型(NPC)三电平拓扑在较高电压场合被广泛应用,三电平调制算法和中点均压控制策略是该拓扑的关键技术。此处首先分析了三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)和载波脉宽调制(CBPWM)方法的等效关系,指出调节小矢量作用时间与注入零序分... 详细信息

中点箝位型(NPC)三电平拓扑在较高电压场合被广泛应用,三电平调制算法和中点均压控制策略是该拓扑的关键技术。此处首先分析了三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)和载波脉宽调制(CBPWM)方法的等效关系,指出调节小矢量作用时间与注入零序分量来调节中点电位的等效性。针对传统中点平衡方法不适用于谐波补偿的应用场合,引入基于电压参考矢量和相电流方向判断的改进方法,并给出了在两种调制策略下的等效实现方式。最后,通过实验验证了两种调制算法的等效性以及改进中点均压控制方法在谐波场合的适用性。

关键词：变换器中点平衡谐波补偿

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混合微网中基于互联变换器的谐波补偿控制

电网与清洁能源 2023年第5期39卷 113-119,127页

作者：徐万万王斌刘江夏智辉武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081

并网运行的交直流混合微网中,交流侧接入非线性负载会导致公共并网点(point of common coupling,PCC)处电流出现明显畸变。为避免引入额外有源滤波器装置,在基于综合惯量的互联变换器控制基础上,叠加准比例谐振控制器用于谐波补偿控制,... 详细信息

并网运行的交直流混合微网中,交流侧接入非线性负载会导致公共并网点(point of common coupling,PCC)处电流出现明显畸变。为避免引入额外有源滤波器装置,在基于综合惯量的互联变换器控制基础上,叠加准比例谐振控制器用于谐波补偿控制,通过公共并网点处电流反馈信号,实现电流正弦性和交直流侧功率平衡。同时,在谐波补偿环节引入多采率控制,解决了互联变换器低开关频率控制过程中的延时而导致的谐波重构误差问题,改善谐波补偿效果,并给出准比例谐振控制器参数的设计过程。基于Matlab/Sinmulink仿真实验结果表明所提方案稳态特性好,动态响应快,对负荷突变适应性好,控制算法简单可靠。

关键词：并网运行交直流混合微网互联变换器谐波补偿多采样率控制准比例谐振

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扩大级联光伏逆变器运行范围的谐波补偿控制

电源学报 2023年第1期21卷 90-98页

作者：吴孟泽张兴王明达王平洲杨思为王付胜合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

随着户用型光伏产业的不断发展,级联H桥CHB(cascaded H-bridge)逆变器因其模块化的结构,能实现组件级关断、组件级最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)和多电平输出等优势,受到了户用型光伏研究领域的关注。但由于实际光... 详细信息

随着户用型光伏产业的不断发展,级联H桥CHB(cascaded H-bridge)逆变器因其模块化的结构,能实现组件级关断、组件级最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)和多电平输出等优势,受到了户用型光伏研究领域的关注。但由于实际光伏组件会老化或被遮挡,各单元输出功率不再相同,部分模块会出现过调制问题,影响了并网电流质量,甚至难以维持系统稳定。针对此问题,提出一种谐波补偿的控制策略,并设计补偿谐波的分配方法。对比现有方法,所提方法能进一步扩大CHB逆变器运行范围,且在不损失系统发电量的条件下仍运行于单位功率因数,还能保证并网电流的THD要求。最后通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。

关键词：级联H桥光伏逆变器过调制谐波补偿

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谐波补偿式能馈电子模拟负载设计

计算机仿真 2018年第1期35卷 78-82页

作者：雷焕恒王剑田联房华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640

采用两级电路结构设计了一种谐波补偿式能馈电子模拟负载,两级电路包括BOOST电路和三相DC/AC逆变电路,将逆变电路的输出端与被测电源的输入端相连。前级BOOST电路采用电流PI控制算法跟踪给定的负载特性;后级逆变电路采用ip-iq法对被测... 详细信息

采用两级电路结构设计了一种谐波补偿式能馈电子模拟负载,两级电路包括BOOST电路和三相DC/AC逆变电路,将逆变电路的输出端与被测电源的输入端相连。前级BOOST电路采用电流PI控制算法跟踪给定的负载特性;后级逆变电路采用ip-iq法对被测电源的输入电流进行基波分离,并由直流母线电压调制基波电流的幅值,结合三相静止坐标系的电流PI算法,提出能量回馈和谐波补偿算法,跟踪调制后的被测电源的输入电流。仿真结果表明,采用该电路结构和控制方案,前级能准确地模拟设定的负载特性,后级将BOOST电路输出的能量回馈到被测电源输入端,达到减小电网的输入电流并使其谐波含量最小化的效果。

关键词：电子模拟负载谐波补偿基波分离电流跟踪能量回馈

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谐波补偿型能量自回馈电子负载设计

谐波补偿型能量自回馈电子负载设计

作者：邓庭辉华南理工大学

学位级别：硕士

电子负载是一种采用开关器件模拟负载特性模拟的装置,相比传统的静态负载具有更好的灵活性,在用于电源测试时可以通过能量回馈实现电能的再生利用。作为电源测试技术的发展热点,电子负载具有重要的研究价值。本文分析了国内外现有电子... 详细信息

电子负载是一种采用开关器件模拟负载特性模拟的装置,相比传统的静态负载具有更好的灵活性,在用于电源测试时可以通过能量回馈实现电能的再生利用。作为电源测试技术的发展热点,电子负载具有重要的研究价值。本文分析了国内外现有电子负载系统的结构特点,提出了一种具有谐波补偿功能的能量自回馈电子负载,解决了电源自身产生的谐波干扰问题,同时实现了能量循环利用。电子负载主电路采用三级结构,前级为Boost电路,用于模拟负载特性,中间级采用全桥DC/DC实现电能从低压到高压的转换,后级逆变器输出与被测电源输入并联,实现能量自回馈。电子负载系统电网侧串接电感,为电网隔离逆变器输出的谐波。本文以24V/50A直流稳压电源作为测试对象,对主电路中功率开关器件、滤波电感、储能电容、二极管和高频变压器等元器件进行了参数设计和选型。采用状态空间平均法建立了电子负载电路和逆变器的小信号模型,并设计了不完全微分PID控制器。为实现谐波补偿和能量回馈,本文设计了可以用于单相电路的基波分离算法,控制逆变器补偿电源输入端的电流谐波,同时通过直流母线电压调制基波成分,使电子负载系统实现能量平衡。控制算法的实现采用DSP芯片TMS320F28335。本文给出了DSP芯片的控制程序设计以及DSP外围电路的设计,包括电压/电流采样电路,PWM增强电路、开关管驱动电路等。本文最后对整个电路进行了MATLAB仿真,然后在上述设计的基础上搭建了实验平台,完成了软硬件联合调试以及相关的电路和算法实验。最终通过分析仿真和实验结果,验证了谐波补偿型能量自回馈电子负载设计的可行性。

关键词：电子负载谐波补偿能量回馈基波分离 TMS320F28335

基于谐波补偿的单相PWM整流器虚拟磁链模型预测算法

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电机与控制学报 2020年第11期24卷 93-101页

作者：熊成林宋智威黄路李辉西南交通大学电气工程学院成都611756

为了降低PWM整流器的硬件成本、提高系统可靠性,取消交流侧电压传感器是发展方向之一。无网压传感器的PWM整流器大多采用虚拟磁链观测网侧电压,其观测的准确性是实现PWM整流器高性能控制的关键。针对基于一阶低通滤波器的传统磁链观测... 详细信息

为了降低PWM整流器的硬件成本、提高系统可靠性,取消交流侧电压传感器是发展方向之一。无网压传感器的PWM整流器大多采用虚拟磁链观测网侧电压,其观测的准确性是实现PWM整流器高性能控制的关键。针对基于一阶低通滤波器的传统磁链观测器会产生相位偏移问题,提出了基于二阶低通滤波器的改进磁链观测方法,可以有效地消除磁链观测中的积分初始值和相位偏移问题,提高了磁链观测器的精度。其次,为了解决单相PWM整流器模型预测控制无法抑制网侧电流中的低次谐波问题,提出了一种多重谐波补偿的模型预测控制策略,降低了网侧电流中的低次谐波含量。实验结果表明,所提算法不仅能够有效地解决传统磁链观测器相位偏移的问题,而且能有效地抑制网侧电流的低次谐波,改善PWM整流器的电流质量。

关键词：单相PWM整流器无网压传感器改进磁链观测方法低次谐波谐波补偿