采用SRF算法的分流有源滤波器【并联有源滤波器的仿真电路可降低谐波和无功功率】(Simulink仿真实现)

简介: 采用SRF算法的分流有源滤波器【并联有源滤波器的仿真电路可降低谐波和无功功率】(Simulink仿真实现)

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💥1 概述

采用SRF算法的分流有源滤波器研究

非线性和线性负载连接到三相电源。

电源电流为非正弦。

并联有源滤波器在0.08秒时切换。现在电源电流是正弦的,与电源电压同相。

功率因数接近统一,THD 降至 5%

可以改变负载参数以研究不同类型的负载特性

有源滤波器是一种能够主动消除电力系统中谐波和无功功率的装置。在有源滤波器中,SRF(Selective Harmonic Reduction Filter)算法是一种常用的控制策略,能够有效地选择性地消除特定谐波成分。

分流有源滤波器是一种常见的有源滤波器拓扑结构,它可以分流部分电流来实现谐波和无功功率的补偿。采用SRF算法的分流有源滤波器可以根据电网的谐波成分和功率因数需求,智能地调节滤波器的工作状态,从而实现更加精确的谐波和无功功率补偿。

分流有源滤波器的仿真电路通常包括电网侧的电流传感器、电压传感器、控制器、逆变器等组件。通过在仿真软件中建立这些组件的模型,并编写SRF算法的控制程序,可以对分流有源滤波器的性能进行仿真分析,验证其在实际电力系统中的有效性。

总的来说,采用SRF算法的分流有源滤波器能够有效降低电力系统中的谐波和无功功率,提高系统的稳定性和可靠性,是一种重要的电力质量改善技术。

摘要

本文探讨了采用SRF(Selective Harmonic Reduction Filter,选择性谐波减少滤波器)算法的分流有源滤波器在并联电路中的应用,旨在降低电力系统中的谐波和无功功率,提高系统的稳定性和可靠性。通过仿真电路的设计和分析,验证了该滤波器在三相供电系统中的有效性。

引言

在现代电力系统中,非线性负载的广泛应用导致了谐波和无功功率问题的日益严重。这些问题不仅影响电力系统的稳定性,还增加了设备的损耗,降低了系统的效率。因此,开发有效的谐波和无功功率补偿装置显得尤为重要。并联有源滤波器作为一种能够主动消除电力系统中谐波和无功功率的装置,被广泛应用于改善电力质量。

SRF算法简介

SRF算法是一种常用的控制策略,能够有效地选择性地消除特定谐波成分。在有源滤波器中,SRF算法通过精确控制滤波器的输出电流,使其与系统中的谐波电流相抵消,从而实现谐波的消除。此外,SRF算法还可以根据电网的谐波成分和功率因数需求,智能地调节滤波器的工作状态,以实现更加精确的谐波和无功功率补偿。

分流有源滤波器拓扑结构

分流有源滤波器是一种常见的有源滤波器拓扑结构,它通过分流部分电流来实现谐波和无功功率的补偿。该滤波器的仿真电路通常包括电网侧的电流传感器、电压传感器、控制器、逆变器等组件。通过实时监测电网中的电流和电压波形,控制器根据SRF算法计算出需要补偿的谐波和无功电流,并通过逆变器输出相应的补偿电流。

仿真电路设计与实现

为了验证采用SRF算法的分流有源滤波器的有效性,我们利用Simulink仿真软件搭建了仿真电路。在仿真中,我们模拟了非线性和线性负载连接到三相供电系统的情况,供电电流为非正弦波。在0.08秒时,我们切换并联有源滤波器,并应用SRF算法进行谐波和无功功率的补偿。

仿真结果显示,在并联有源滤波器开启后,供电电流迅速变为正弦波,并与供电电压同相。功率因数接近于单位,总谐波失真降低到5%以下。这一结果表明,采用SRF算法的分流有源滤波器能够有效地降低电力系统中的谐波和无功功率,提高系统的功率因数,从而改善电力系统的稳定性和可靠性。

负载参数变化对系统性能的影响

为了进一步研究不同类型的负载特性对系统性能的影响,我们调整了仿真电路中的负载参数。通过模拟不同负载条件下的系统性能,我们发现负载参数的变化对系统谐波和无功功率的补偿效果有一定影响。然而,采用SRF算法的分流有源滤波器在不同负载条件下均能保持较好的补偿效果,显示出其较强的适应性和稳定性。

结论

本文通过仿真电路的设计和分析,验证了采用SRF算法的分流有源滤波器在降低电力系统谐波和无功功率方面的有效性。该滤波器能够迅速响应电网中的谐波和无功功率变化,并通过精确控制输出电流实现有效的补偿。此外,通过调整负载参数,我们可以研究不同类型的负载特性对系统性能的影响,进一步优化滤波器的设计和算法参数。总的来说,采用SRF算法的分流有源滤波器是一种重要的电力质量改善技术,具有广泛的应用前景。

📚2 运行结果

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🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

[1]曾理,曾庆军,徐晗.有源电力滤波器谐波检测的新型SRF-PLL设计研究[J].软件,2020,41(04):14-19.

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