有源阻尼

摘要： 三相电流源型PWM整流器作为低压直流配电系统有源前端时,因网侧LC滤波环节和直流侧电容的存在使系统控制难度增加。首先,在同步旋转坐标系下建立电压定向数学模型,通过控制网侧电流d轴与q轴分量,完成系统有功、无功功率的独立控制;其次,基于相量法提出一种电容电流补偿方法,仅构建电容电压前馈通道,实现间接电流控制策略下功率因数校正;然后,采用电容电压反馈有源阻尼法对网侧LC谐振进行抑制,详细分析反馈增益对系统稳定性的影响;此外,该文通过在内环引入直流侧电感电流反馈以及阻尼因子,进一步改善系统性能;之后,利用频域法与根轨迹法对整个控制环路进行分析,辅助Matlab/SISO设计工具,在离散域中直接优化设计控制器零点位置与环路增益;最后,通过仿真和实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性。

摘要： LCL滤波器因其对功率器件高频开关噪声的良好抑制作用被广泛应用在并网逆变器之中,但该滤波器的应用又受限于其LCL结构所导致的系统谐振。基于虚拟阻抗的逆变器系统内环采用并网电流的二次微分项对LCL滤波器的固有谐振频率进行抑制,外环将并网电流作为被控对象进行直接控制,从而形成双闭环控制系统。该方法在传统的有源阻尼方案上做了改进,减少了系统所需的传感器的数量,但因反馈状态量的减少,电网电压中含有谐波分量时,系统容易发生震荡,降低了逆变器系统的抗干扰能力。针对这一问题,文章采用完全电压前馈的控制策略对以虚拟阻抗作为有源阻尼的并网逆变器系统做出了改进。该策略能在电网电压畸变的情况下降低入网电流的总谐波失真(THD),提升并网功率因数。仿真结果证明了该前馈控制策略的有效性。

摘要： 针对经LCL滤波器并网的三相变流器系统谐振问题,对比研究了两种抑制谐振的有源阻尼技术。这两种有源阻尼技术分别是由滤波电容电压前馈实现的有源阻尼和由与电流控制器级联的陷波滤波器实现的有源阻尼。基于电网阻抗和变流器导纳分析,完成了对两种有源阻尼控制的设计和建模,并评估了闭环系统的鲁棒性。利用额定容量为2.2 kW的LCL并网变流器样机开展了两种有源阻尼控制策略的对比实验,测试结果表明,基于滤波电容电压前馈的有源阻尼较基于级联陷波滤波器的有源阻尼在性能上更优,且可靠性和鲁棒性更高。

摘要： 为了解决光伏逆变系统产生谐振、造成能量损耗、影响电能质量的问题,利用电容电流反馈抑制谐振的特性,提出一种有源阻尼的光伏上网谐振抑制方法.通过系统阻尼系数确定电容等效并联阻值,通过根轨迹法设计比例谐振控制器参数.在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,结果表明基于电容电流反馈的有源阻尼方式能有效抑制谐振,且能在各种负载情况下稳定地输出高质量电压波形,具有较好的动态性能和鲁棒性.

摘要： 以LCL三电平并网逆变器为研究对象,针对传统模型预测控制下开关频率过高的问题,提出一种基于滞环的单变量模型预测控制策略。利用滤波电容电压反馈的有源阻尼控制算法,对逆变器侧电流参考值预测模型进行改进,建立电流输出值以及直流侧中点电位的预测模型,对逆变器侧电流在未来时刻的参考值、输出值以及中点电位分别进行预测。利用代价函数评估跟踪误差,综合考虑代价函数的最优值与滞环约束,以确定作用于系统的最佳开关矢量。仿真与实验结果验证了所提出的控制策略的合理性与有效性。

摘要： 工业机器人中减速器等柔性传动部件会引起末端负载低频抖动,传统有源阻尼策略补偿转速反馈中全部频率分量,虽然具有抖动抑制作用,但由于对除振动分量外的其他频率同样补偿阻尼作用,因此降低了系统闭环带宽。针对上述问题,提出一种改进有源阻尼策略,由位置指令不完全微分获取理想转速指令,并分别采用转速反馈与理想转速指令作差,及峰值滤波器的方式实现低频振动分量的准确观测。与两种传统有源阻尼的对比分析证明了所提算法能够兼顾抖动抑制能力与动态响应性能。在此基础上引入相位超前环节,通过控制补偿电流的相位,增强算法鲁棒性。最后通过一台8 kg商用六轴工业机器人实验证明了所提算法能够将末端振动加速度幅值平均降低原来的32%。

摘要： 三相LCL型并网逆变器通常采用电容电流反馈有源阻尼控制方式,但由于控制延时的存在,使系统的有源阻尼特性在1/6采样频率f_(x)处发生改变,在弱电网情况下可能发生系统失稳。针对此问题,提出一种改进电容电流反馈的超前延时补偿方法。该方法基于无源理论的稳定性设计要求,通过对控制内环的稳定性分析,给出了内环控制参数及改进方法下电容电流反馈系数的可行域。通过对控制外环的稳定性分析,给出了外环控制参数的可行域。采用逐步由内环到外环的参数分析及设计流程,将有效正阻尼区域扩展到接近0.45f_(x),有效保证逆变器输出导纳的无源性。离散稳定性分析与仿真结果表明,在电网阻抗增加、逆变器并联耦合以及滤波器参数波动等工况下,所提方法相较于传统电容电流反馈方法具有更好的系统稳定性、鲁棒性以及动态响应特性。

摘要： 多谐振PR控制可以抑制特定高次谐波的分量,而当谐波补偿次数较高时易导致系统不稳定。为解决上述问题,提出了一种多谐振控制器与相位补偿器相结合控制策略,系统的相位裕量由原来的26.2°增加到44.3°,提高了系统的稳定性;同时对于LCL型滤波器存在谐振尖峰的问题,设计了不需要额外传感器的公共连接点(PCC)电压反馈有源阻尼。Matlab/Simulink仿真结果验证了改进的多谐振PR控制和PCC电压有源阻尼的正确性和有效性。

摘要： 多逆变器并网系统谐振将威胁电网的稳定运行。由于具备较好滤波效果,LCL型滤波器常被作为并网逆变器的输出滤波器。鉴于近年来又有很多LCL型多逆变器并网系统谐振机理分析和抑制方法被提出,有必要进一步梳理和总结。首先,介绍了多逆变器并网发电系统电路拓扑及等效电路。然后,梳理了频域分析法、模态分析法和多输入多输出模型分析法的基本概念及其在系统谐振机理分析中取得的新成果。接着,重点介绍了有源阻尼法、阻抗重塑法和采用有源阻尼器在系统谐振抑制方面的优点和局限性,揭示了虚拟电阻和陷波器的应用是上述方法的关键技术。同时,还分析了分层控制、控制器参数优化以及系统配置优化在系统谐振抑制方面的应用。最后,从新型电力系统建设趋势的角度,认为多逆变器并网系统正朝着大规模、多参数和不同控制方法并用的复杂系统方向发展,需要多种分析方法相结合才能准确分析其谐振机理。对于多逆变器并网谐振的抑制方法而言,传统有源阻尼法、阻抗重塑法和有源阻尼器将得到进一步深入研究,谐振在线监测技术或将成为该研究新的突破口。

摘要： 纳米精度运动控制要求洛伦兹电机驱动具有大推力、高带宽和低纹波特性,相比线性功率变换,开关功率变换的功率大但是带宽低、纹波大。为此,提出一种开关功率变换的有源阻尼数模混合电流控制方法,采用模拟电流控制及数字脉宽调制(PWM)并结合有源阻尼的LCL滤波,实现了洛伦兹电机的大功率、低纹波、高带宽驱动。相比数字控制,该方法有效降低了控制延时,改善了控制延时对相位和有源阻尼带来的不利影响,提高了系统稳定性;同时可以实现高开关频率和采样频率,为提高系统带宽和电流精度提供了条件。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性,实现了100 V下稳定的大电流输出、低于2 mA的电流纹波以及6 kHz的电流环带宽。

摘要： 动态电容器(D-CAP)作为一种新型电能质量装置在进行无功补偿时,由于其自身阻抗和电网阻抗的作用,会产生谐振的现象.本文以三相Buck型动态电容器为研究对象,介绍了无功补偿的基本原理和控制策略,接着分析了在电网存在背景谐波的作用下,D-CAP补偿电流会发生畸变的原因.然后基于偶次谐波调制策略分析了自身谐波抑制的方法.并基于虚拟电阻的概念,分析了D-CAP电容串联虚拟电阻实现有源阻尼的原理,并通过检测D-CAP电容电流作反馈构建虚拟电阻.因此,本文提出了一种在D-CAP进行无功补偿的同时,实现自身谐波抑制和有源谐振阻尼的复合控制策略,使自身谐振引起的补偿电流谐波畸变得到了良好补偿,并使网侧电流谐波符合了电能质量标准.仿真结果验证了理论分析的正确性.

摘要： 数字控制器(DSP)中,即时采样技术可有效地减小采样延迟,提高LCL并网逆变器有源阻尼控制的鲁棒性.然而,该采样方法受到频率混叠的影响,导致信号采样不准确,限制了其通用性.为分析并解决频率混叠问题,本文建立了基于实际DSP工作模式的频率混叠分析模型,系统性地分析了不同采样时刻与频率混叠程度的关系.分析表明,无论是传统的采样方案还是即时采样方案,均存在一定的频率混叠现象,但相对来说传统采样方案混叠程度较轻.在此基础上,结合LCL并网逆变器有源阻尼控制对信号采样的需求,本文提出了两种频率混叠抑制方案,并通过仿真与实验验证了其有效性.

摘要： 在目前已有的LCL并网逆变器有源阻尼方法中,电容电流估算法通过其他测量量的运算得到电容电流的估算值,从而实现无额外传感器地有源阻尼.然而,该方法在运算过程中,两次微分产生了延迟,这对有源阻尼的效果有很大的影响.同时,在设计有源阻尼参数时,也没有考虑采样延迟的影响.本文详细分析了LCL并网逆变器控制系统中各处延迟,在此基础上,给出了对应的有源阻尼参数设计方案.针对电容电流估算法的滞后问题,本文提出了对应的补偿方案.仿真与实验结果证明了理论分析的正确性以及控制策略的有效性.

摘要： 针对采用LCL滤波电路的电力电子变流器中的谐振问题,提出了一种反馈虚拟电容电流的有源阻尼控制方法.根据LCL滤波电路的拓扑结构,建立系统状态方程,从而结合网侧电压推导出电容基波电流的幅值和相位,据此产生虚拟的电容电流反馈到控制环,从而实现电力电子变流器LCL滤波拓扑的有源阻尼控制,抑制系统振荡,提高系统的稳定度.并通过500kW光伏发电系统实验验证了控制方法的有效性.

摘要： 本文从无源阻尼方法出发，深度分析了有源阻尼的原理，指明了有源阻尼方案能够抑制谐振峰值的原因。将虚拟电阻等效为受控源，更好得理解有源阻尼控制方法。给出了四种无源阻尼方法下以电容电压为反馈量、电容电流为反馈量、电感电压为反馈量、电感电流为反馈量的受控源表达式。应用仿真软件进行仿真，仿真结果验证了有源阻尼方案的有效性，从而验证了理论的正确性。

摘要： 本文针对LCL滤波器无源阻尼在大功率应用场合造成的损耗过大问题，提出一种采用电容电压反馈的超前 -滞后网络法对LCL滤波器进行有源阻尼控制方案。通过对LCL滤波器的电容电压估计，建立了滤波器电容电压反馈的数学模型，并对其进行了频域分析，分析表明，超前-滞后网络法能明显抑制LCL滤波器的谐振。控制策略中采用了比例-谐振(PR)调节器控制的双闭环调节方式。仿真验证了提出的控制方法的可行性和有效性。

摘要： 弱电网下电网阻抗和电网频率会随着电网工作状态发生改变,电网阻抗的变化将影响LCL逆变器的谐振抑制效果,而电网频率偏移会影响逆变器有功与无功功率的调节能力.对此本文提出了一种鲁棒单电流谐振抑制与功率快速调节方法,其主要包括鲁棒并网电流反馈有源阻尼控制、同步参考系准比例积分控制和功率前馈控制.其中鲁棒并网电流反馈有源阻尼控制能够增加系统有源阻尼,从而有效的抑制LCL谐振尖峰且进一步提高系统对电网阻抗变化的鲁棒性;同步参考系准比例积分控制能够调节系统有功和无功功率,实现无功补偿功能且进一步提高系统对电网频率偏移的鲁棒性;而功率前馈控制能够加快系统响应速度.本文通过仿真实验验证了所提控制策略的可行性.

摘要： 为了有效抑制PWM的谐波,降低滤波器的成本和体积,由LCL和LC滤波器结合而成的LCL-LC滤波器应运而生.和LCL滤波器相比,LCL-LC滤波器的特点为总感值较低,开关频率处的谐波抑制能力较好.但其谐振问题严重影响了系统稳定性.本文根据虚拟阻抗概念,引入了一种基于电容电压反馈的有源阻尼策略.在考虑控制延时的情况下,本文针对LCL-LC型光伏并网逆变器提出了一种系统的参数设计方法.根据这种方法,通过设定系统的稳定指标和动态响应指标,控制器参数和有源阻尼反馈系数可以很容易地被确定.并且,根据已经定好的指标,优化系统性能更加方便.最后,本文给出了仿真结果来验证提出的设计方法和控制策略.

摘要： LCL型并网逆变器并联接入弱电网可能会导致系统不稳定运行.本文以无附加阻尼单闭环和引入有源阻尼两种控制方式的LCL型并网逆变器并联系统为研究背景,推导两组并联系统的数学模型,将LCL型并网逆变器并联系统分解的方式讨论并联系统的稳定性.分析两种控制方式对LCL并网逆变器并联系统运行的影响,得到采用引入有源阻尼方式的LCL并网逆变器并联系统运行优于无附加阻尼单闭环控制方式的LCL并网逆变器并联系统的结论.最后利用Matlab/Simulink软件进行了仿真验证.

摘要： 针对实际应用中,独立可靠稳定运行的STATCOM在规模化并联补偿的情况下会出现谐振现象.本文首先建立了单个STATCOM的诺顿等效电路以及电网侧的戴维南等效电路,得出了较高的网侧阻抗是导致系统谐振的主要原因的结论;然后建立了多个STATCOM并联时的数学模型,推导了系统的闭环传递函数;接着利用所建立的数学模型分析了STACOM数量、负载变化以及有源阻尼反馈系数对系统闭环频率特性的影响;最后,通过仿真证明了本文提出数学模型的有效性.

摘要： 一种有源电力滤波器并联运行有源阻尼方法，包括：输出电流二次微分环节：记录前两次控制周期的实际输出电流值，当本次控制周期开始后，读取本次实际输出电流值，与前两次输出电流值一起计算输出电流的二次微分值；自适应阻尼系数计算环节：根据并联台数，电网内阻抗等参数计算自适应阻尼系数；最后将输出电流二阶微分值与自适应阻尼系数相乘得到有源阻尼给定值。

摘要： 本发明涉及一种有源三次谐波注入矩阵变换器的有源阻尼控制方法，属于有源三次谐波注入矩阵变换器的控制方法技术领域。该方法在有源三次谐波注入矩阵变换器的输入侧增加虚拟阻尼支路，利用对电源电流进行微分的方法得到虚拟阻尼电流，并利用输入侧与三次谐波注入电流的关系对三次谐波注入电流参考值进行修正，从而提高输入滤波器的阻尼，抑制滤波器震荡。本发明在提高输入侧滤波器阻尼的同时，避免了无源阻尼方法降低效率、增加输入电流高次谐波含量的问题，对于提高有源三次谐波注入矩阵变换器的稳定性、效率和电源电流质量具有重要意义。

摘要： 根据本申请的示例性实施例的有源阻尼电路被应用于使用通过对穿过调光器的AC输入进行整流而产生的输入电压的电源。所述有源阻尼电路包括：有源阻尼器，包括与所述输入电压相连的阻尼电阻器以及与所述阻尼电阻器并联的阻尼器开关；以及有源阻尼控制器，使用高压开关控制所述阻尼器开关的切换操作，所述高压开关产生预定的电源电压，以控制所述输入电压的激发期的所述有源阻尼器的电阻值高于其他时段的所述有源阻尼器的电阻值，该其他时段至少不包括所述输入电压的产生期中的所述激发期。

摘要： 本发明涉及一种用于操作农用车辆的至少一个有源阻尼单元(1)的方法，有源阻尼单元(1)具有至少一个阻尼缸(2)、通过压缩阀(7)和回弹阀(6)连接到阻尼缸(2)并且具有泵马达(8)的至少一个液压泵(9)，其中在每种情况下通过使用专用查找表确定用于电激活压缩阀(7)的激活电流强度(IA)和用于电激活回弹阀(6)的激活电流强度(IE)。为了提高农用车辆的驾驶舒适性和抓地以及降低能耗，根据泵马达(8)的马达速度(nM)确定虚拟阻尼器速度(VD*)，将虚拟阻尼器速度(VD*)和实际阻尼器速度(VD)的总和确定为组合式阻尼器速度(VDK)，以及通过将组合式阻尼器速度(VDK)和当前力需求(F)提供给查找表来确定激活电流强度(IA、IE)。

摘要： 本发明公开了有源阻尼LCL滤波器、有源阻尼控制装置、方法和系统。有源阻尼LCL滤波器包括：网侧电抗；桥侧电抗；支路电容；与网侧电抗连接的第一电流互感器，用于检测网侧三相电流；与支路电容连接的第二电流互感器，用于检测支路电容三相电流。

摘要： 本发明公开了一种有源电力滤波器的有源阻尼电路及其控制方法，属于滤波器技术领域，本发明使用了两个变换器，每个变换器都有其对应控制器。在所提出的系统中，主变换器为有源电力滤波器变换器，用于补偿谐波电流，辅助变换器为有源阻尼变换器，用于抑制LCL滤波器的谐振。辅助变换器通过接口电感连接到LCL滤波器中的滤波电容器。主逆变器产生具有开关纹波谐波。因此，辅助逆变器的输出滤波器设计为在2倍主变换器开关频率是与滤波电容器具有零电阻，以更好地衰减主逆变器在该频率下的纹波谐波并防止传递到电网。

摘要： 本发明提供了一种双有源桥型微逆变器的有源阻尼致稳控制方法，该方法分别采用电感串联虚拟电阻有源阻尼控制器和电容并联虚拟电阻有源阻尼控制器两种方式，实现了两种适用于不同条件下的有源阻尼致稳控制。通过采样滤波电容电压，在网侧输出滤波电感上串联虚拟电阻或在滤波电容两端并联虚拟电阻，并基于双有源桥型微逆变器移相控制的特点设置反馈项，从而大幅提高微逆变器的并网稳定性，改善输出电流的总谐波畸变率(THD)。本发明通过采用控制环中的有源阻尼，消除了无源阻尼带来的损耗和散热问题；同时有源阻尼的反馈系数可以灵活调节，使得本发明中的有源阻尼致稳控制方法可以适用于不同的电路参数和电路工况，具有较好的普适性。

摘要： 本发明涉及一种LCL型有源电力滤波器复合有源阻尼优化控制方法，包括逆变器侧电流有源阻尼优化控制和电网电压有源阻尼优化控制。本发明的有益效果是：本发明采用基于级联谐振控制器的逆变器侧电流有源阻尼优化控制，获得了接近奈奎斯特频率的宽有源阻尼边界，并具备对基波电流分量的准确调节能力，从而保证电网阻抗大范围波动时系统的稳定运行。此外，本发明还采用基于加权比例降阶广义积分器的电网电压有源阻尼优化控制，解决了有源电力滤波器谐波控制单元由于大电网阻抗时相位裕量减小带来的潜在失稳风险。综上，本发明有效提升了LCL型有源电力滤波器的弱网适应性。

摘要： 本发明公开了一种基于LCL有源滤波器网侧电流反馈的有源阻尼方法，涉及电力技术应用领域，包括以下步骤：在每个采样周期内对LCL有源滤波器的网侧电压信号和网侧电流信号进行采集；采集的信号引入传递函数，再通过Clark坐标变换，从而计算出系统在谐振频率附近的分量增益；将谐振频率附近的分量增益带入移相环节，便能实现对谐振尖峰的阻尼控制。采用上述技术方案，通过对网侧电感电流进行了采样，以此电流为反馈量，进行有源阻尼分量的提取控制，从而实现谐振抑制的功能，既可以节约硬件成本，避免传感器及外围电路可能造成的系统可靠性下降问题，又能在不影响系统性能的前提下实现有源阻尼的功能，具有显著意义和工程实用价值。

摘要： 本发明涉及一种有源三次谐波注入矩阵变换器的有源阻尼控制方法，属于有源三次谐波注入矩阵变换器的控制方法技术领域。该方法在有源三次谐波注入矩阵变换器的输入侧增加虚拟阻尼支路，利用对电源电流进行微分的方法得到虚拟阻尼电流，并利用输入侧与三次谐波注入电流的关系对三次谐波注入电流参考值进行修正，从而提高输入滤波器的阻尼，抑制滤波器震荡。本发明在提高输入侧滤波器阻尼的同时，避免了无源阻尼方法降低效率、增加输入电流高次谐波含量的问题，对于提高有源三次谐波注入矩阵变换器的稳定性、效率和电源电流质量具有重要意义。