畢業(yè)設(shè)計（論文）有源濾波器諧波控制算法仿真研究

1、中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計姓 名： xxx 學(xué) 號：學(xué) 院： 信息與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程與自動化 設(shè)計題目： 有源濾波器諧波控制算法仿真研究 專 題： 指導(dǎo)教師： xxx 職 稱： 副教授 2009 年 6 月 徐州中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書學(xué)院信電學(xué)院專業(yè)年級電氣工程與自動化2005-11學(xué)生姓名 xxx 任務(wù)下達(dá)日期：2009 年 2 月 16 日畢業(yè)設(shè)計日期： 2009 年 2 月 16 日至 2009 年 6 月 20 日畢業(yè)設(shè)計題目： 有源濾波器諧波控制算法仿真研究畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求：1、了解并聯(lián)有源濾波器的工作原理。2、了解有源濾波器的諧波檢測的基本理論,

2、諧波控制算法的基本理論以及直流側(cè)電壓控制的基本理論。3、設(shè)計并聯(lián)有源濾波器的系統(tǒng)仿真平臺。4、采用matlab/simulink對并聯(lián)有源濾波器系統(tǒng)進(jìn)行仿真。5、翻譯與論文相關(guān)的電氣自動化方面專業(yè)外文資料約3000字。6、用office-word打印論文院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 摘 要以半導(dǎo)體開關(guān)器件為核心的功率傳輸、變換技術(shù)的應(yīng)用給電網(wǎng)注入了大量諧波，電力有源濾波器作為目前諧波抑制非常行之有效的措施，對它的研究很有價值。本文從電力有源濾波器的原理入手，從結(jié)構(gòu)上和電路原理上分析了電力有源濾波器抑制諧波的原理。從降低有源濾波器容量的角度出發(fā)分析目前較為典型的并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點。然后對幾種諧波檢

3、測方法進(jìn)行概述，確定本文選擇目前較為流行的諧波電流檢測法,接著詳細(xì)分析了基于瞬時無功功率和無功電的實時檢測諧波電流檢測法；又對并聯(lián)電力有源濾波器的控制策略進(jìn)行了概述，本文選擇三角波比較方式,滯環(huán)比較pwm電流控制以及基于電壓空間矢量的滯環(huán)電流控制方式，接著詳細(xì)分析了基于電壓空間矢量的滯環(huán)電流控制方式；最后詳細(xì)分析了并聯(lián)電力有源濾波器直流側(cè)電壓控制策略。文末用matlab中的simulink工具進(jìn)行上述設(shè)計仿真，給出仿真分析。主要是幾種控制算法的對比分析。關(guān)鍵詞：電力有源濾波器； 諧波； 諧波電流檢測法； 控制算法仿真abstractapplication of power conversion

4、 and transmission,based on the semiconductor switching element，introduces plenty of harmonics into the electric network，active power filter(apf)then was developed in this background，so study on apf will be meaningfulthis paper analyses the apf function principle from the structure form and circuit t

5、heorythen the most effective topology structure is obtained by the comparison between two classical structure which would reduce the capacity in apf, and restraining the harmonics on a large scalethen ,this paper analyses some of the detection methods of the harmonics briefly. the method is widely u

6、sed in most occasions, so this method was chosen in this paper. then this paper elaborates the theory of the method. meanwhile，detecting way was the most important technique in apf has been paid attention greatly. so ,based on the brief analyse of some of the detecting ways, this paper choosed three

7、 methods to give simulation. meanwhile,the method of voltage space vector was analysed in detail.at last,this paper elaborated the control method of the apf .in the end，the simulink in matlab simulation is carried out to confirm what has been analysed in above paper.keywords: active power filte; har

8、monics；method of ；simulation of control method目 錄1 緒論 .11.1課題研究的背景11.2電力濾波器的研究現(xiàn)狀概述21.2.1 無源濾波器21.2.2有源濾波器31.2.3混合濾波器51.3并聯(lián)電力有源濾波器的基本原理71.4 apf的研究現(xiàn)狀81.4.1諧波檢測方法研究現(xiàn)狀81.4.2補償電流控制方法81.5 apf的前景101.6本文的主要工作112 并聯(lián)有源濾波器結(jié)構(gòu)特點及其濾波原理122.1并聯(lián)型電力有源濾波器的結(jié)構(gòu)特點122.1.1單獨使用的并聯(lián)有源濾波器122.1.2有源、無源混合型apf122.1.3 無源和有源的串聯(lián)注入式拓?fù)浣Y(jié)

9、構(gòu)132.1.4 并聯(lián)濾波器主電路的工作原理142.2 并聯(lián)有源濾波器主電路的數(shù)學(xué)模型152.2.1 開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型152.2.2 采用占空比描述的vsr數(shù)學(xué)模型172.3 并聯(lián)濾波器濾波原理分析192.3.1 受控電流源變換支路阻抗192.3.2 阻抗變換應(yīng)用于apf的濾波原理192.4 小結(jié).203 并聯(lián)有源濾波器諧波算法及直流側(cè)電壓控制策略213.1諧波電流檢測法213.1.1 諧波檢測的方法213.1.2 瞬時無功功率理論及其應(yīng)用223.2 并聯(lián)有源濾波器諧波電流補償263.2.1 有源電力濾波器的電流控制方法263.2.2 基于電壓空間矢量的滯環(huán)電流控制方式293.3 直流側(cè)

10、電壓控制策略343. 3. 1 直流電壓控制方法353. 3. 2 并聯(lián)型有源電力濾波器的直流側(cè)與交流側(cè)的能量交換363.3.3 關(guān)于功率平衡383.3.4 直流側(cè)電壓的運行值確定393.4 小結(jié).3404 基于matlab的有源電力濾波器的仿真及分析414.1 matlab仿真環(huán)境簡介414.2仿真模型的建立424.2.1電源和非線性負(fù)載424.2.2諧波提取模塊434.2.3pwm信號產(chǎn)生模塊454.3.1 ip、iq諧波檢測的仿真474.3.2 補償系統(tǒng)仿真結(jié)果分析及控制方法的對比分析484.3.3直流側(cè)電壓波形584.3小結(jié).585 總結(jié)與展望59致 謝.60參考文獻(xiàn).61附錄.64翻

11、譯部分.66中文譯文.66 英文原文.741 緒論1.1課題研究的背景隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種功率開關(guān)器件以及其他非線性負(fù)載得到了廣泛的應(yīng)用，這一方面給電能的變換帶來了方便并提高了變換的效率；另一方面也導(dǎo)致諧波大量的注入電網(wǎng)，即電力污染；而現(xiàn)代社會對于電能質(zhì)量的要求也越來越高。很多國家都制定了限制諧波的規(guī)定和國家標(biāo)準(zhǔn)，國際電工委員會(iec)、電氣電子工程師協(xié)會(ieee)等國際組織也推出了諧波標(biāo)準(zhǔn)。電力諧波問題受到越來越多的關(guān)注。如何抑制電網(wǎng)諧波，改善電能質(zhì)量成為近年來研究的熱點1 2。諧波對公用電網(wǎng)和其他系統(tǒng)危害主要表現(xiàn)在以下方面1 2：1)諧波對電力系統(tǒng)中補償電容器組造成影響。諧

12、波能夠引起電網(wǎng)局部的串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使諧波放大，造成危險的過電壓或過電流，這往往導(dǎo)致電氣元件及設(shè)備損壞，影響電力系統(tǒng)安全運行；2)諧波威脅公用電網(wǎng)電力設(shè)備的安全運行。對于電網(wǎng)中的發(fā)電機、變壓器、傳輸電纜而言，諧波首先增加了設(shè)備的損耗，降低了設(shè)備的使用效率；其次引發(fā)過熱問題，使設(shè)備無法正常工作；3)諧波電壓或電流會在電機的定子繞組、轉(zhuǎn)子回路以及定子和轉(zhuǎn)子鐵芯中引起附加損耗，使其發(fā)熱，縮短使用壽命。另外，諧波電流還會增大電機的噪音和產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩，加重機械振動，使設(shè)備無法運行；4)諧波能使電網(wǎng)中的繼電保護(hù)及其他自動裝置誤動作，甚至造成跳閘事故，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運行；5)使測量和計量儀器、儀表不

13、能正確指示或計量；6)諧波會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量；重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。諧波的來源34：1)鐵磁飽和型：各種鐵芯設(shè)備，其鐵磁飽和特性呈非線性。如變壓器的勵磁回路實際是具有鐵芯繞組的電路，在不計磁滯和鐵芯未飽和時，它基本上是線性電路；鐵芯飽和后，它就是非線性的，即使外加電壓是純正弦波，電流也要發(fā)生畸變。飽和愈深，電流波形畸變越嚴(yán)重；2)電子開關(guān)型 ：各種交直流換流裝置、雙向晶閘管可控開關(guān)設(shè)備以及pwm 變頻器等電力電子設(shè)備；3)電弧型：交流電弧爐和交流電焊機等；4)旋轉(zhuǎn)電機：交流電機磁場的磁路，是由定子磁軛、定子齒、空氣隙組成閉合回路。當(dāng)鐵芯未

14、飽和時，可以認(rèn)為磁通勢集中在2個空氣隙。若氣隙是均勻的，則磁通勢沿定子轉(zhuǎn)子表面均勻分布，但不是正弦分布，將它分解可得諧波分量，在電壓、電流中，會有相應(yīng)分量產(chǎn)生。另外，由于定子開槽，氣隙磁導(dǎo)不是沿表面均勻不變，而是以槽距進(jìn)行周期變化的，也會有相應(yīng)的諧波產(chǎn)生。以上這些，即使供給它理想正弦波電壓，它取用的電流也是非正弦的，所以常被看作諧波恒流源。抑制或減小電網(wǎng)諧波主要有2個途徑1：1)是對產(chǎn)生渚波的諧波源裝置本身進(jìn)行改進(jìn)，使其不產(chǎn)生或少產(chǎn)生諧波，以減少其同電網(wǎng)的諧波注入，顯然對大量原有裝置進(jìn)行改造是不現(xiàn)實的，此方法只能對電網(wǎng)新增裝置產(chǎn)生作用；2)是裝設(shè)諧波濾波補償裝置，對電網(wǎng)諧波進(jìn)行有效濾波和補償，

15、如使用各種濾波裝置、無功發(fā)生器以及其他校正補償設(shè)備；目前，常用的有無源濾波器、有源濾波器和混合濾波器。電力有源濾波器(active power filter，簡稱apf)是無功補償?shù)南冗M(jìn)方法,并聯(lián)型電力有源濾波器是一種最基本的形式，也是目前應(yīng)用最為廣泛的一種。1.2電力濾波器的研究現(xiàn)狀概述1.2.1 無源濾波器51.2.1.1無源濾波器的基本結(jié)構(gòu)無源濾波器(passive power filter，ppf)在電力系統(tǒng)中可兼顧無功補償與濾除諧波的作用。無源濾波器因其功率大、成本低等優(yōu)勢在大功率用電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。無源濾波器的電路結(jié)構(gòu)相對簡單，通常由幾組單調(diào)諧濾波器及一組高通濾波器組成，每

16、一通道依靠lc參數(shù)諧振原理構(gòu)成某次諧波的帶通濾波器。圖1.1為35 kv母線電壓下電弧爐系統(tǒng)濾波裝置模型。分別為及高次濾波通道的電抗、電容及電阻；分別為及高次濾波通道與系統(tǒng)電抗的回路電流；為電力系統(tǒng)等效感抗值；為電弧爐等效感抗值。加裝上述濾波裝置后，通過改變各個通路的參數(shù)設(shè)置( )，很好地抑制了奇次諧波進(jìn)入到電網(wǎng)中，系統(tǒng)的功率因數(shù)也得到了提高，滿足了電網(wǎng)對無功補償?shù)囊?。圖1.1 基波下濾波裝置模型1.2.1.2 無源濾波器的優(yōu)缺點它的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，技術(shù)成熟，易于實現(xiàn)。它的缺點是：1)它的補償特性受電網(wǎng)阻抗的影響，依賴于電網(wǎng)和負(fù)載的參數(shù)；2)可能發(fā)生電網(wǎng)與濾波器間的串、并聯(lián)諧振，使

17、濾波器和電網(wǎng)側(cè)的諧波較之負(fù)載的電流諧波有所增加；3)不能對諧波和無功功率實現(xiàn)動態(tài)補償；4)有效材料消耗多，體積大。1.2.1.3 無源濾波器的主要應(yīng)用方向作為最傳統(tǒng)的濾波裝置，無源濾波器雖然有它本身不可克服的缺陷，但因其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，技術(shù)成熟，易于實現(xiàn)，所以在各個行業(yè)起著重要的作用，特別是在能夠檢測出諧波次數(shù)的時候它有著不可替代的作用，像是鋼廠、鐵廠中所用的電磁爐，一般都可以測出諧波次數(shù)，使用無源濾波器對于降低成本還是非常有效的。在高壓直流輸電中，12相整流得到了廣泛應(yīng)用，特別是大容量整流變壓器，通過移相可以形成l2脈波整流，這對減小直流輸出電壓的紋波幅度、提高紋波頻率、減少電壓畸變、降低

18、諧波電流對電網(wǎng)的影響都有理想的效果。但通過分析換流變壓器的結(jié)構(gòu)特點可知，理論上二次側(cè)產(chǎn)生特征諧波主要是次， ；其中，尤以次諧波含量最高，濾波器的設(shè)計主要以次為主要目標(biāo)；但在實際運行中，由于交流系統(tǒng)存在著非線性負(fù)荷或者三相參數(shù)不完全對稱，在系統(tǒng)中存在基波的負(fù)序和零序電壓分量，對于12脈波系統(tǒng)實際運行情況，交流側(cè)存在 次，也存在3倍次非特征諧波。綜合考慮各種條件可采用雙調(diào)諧無源濾波器和高通濾波器。結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。圖1.2 濾波裝置結(jié)構(gòu)在目前流行的開關(guān)電源中，在電源的輸人端加入無源濾波器可以有效地抑制電源傳人開關(guān)電源的干擾，也可以抑制開關(guān)電源反向串入電源的干擾。1.2.2有源濾波器1.2.2.1

19、 有源濾波器的基本結(jié)構(gòu)有源濾波器裝置的基本構(gòu)造見圖1.3。補償指令電流檢測及控制電路對負(fù)載電流 進(jìn)行檢測，通過瞬時無功功率理論或dsp技術(shù)產(chǎn)生的諧波及無功電流分量，與精密波形發(fā)生器產(chǎn)生的三角載波進(jìn)行比較，獲得pwm 波形，用于控制主電路內(nèi)的功率電子開關(guān)器件，把直流電流信號變成補償交流電流。對主電路輸出的補償電流進(jìn)行檢測是為了使主電路輸出的補償電流更好地跟蹤由于負(fù)載電流的變化而引起的諧波大小的變化。圖1.3 有源濾波器基本構(gòu)造1.2.2.2 有源濾波器的發(fā)展歷程及主要應(yīng)用1971年日本的machida首先提出了有源濾波器的原始模型。1976年，美國的strycula提出了用pwm 逆變器結(jié)構(gòu)構(gòu)成

20、有源濾波器，確立了當(dāng)今濾波器的基本結(jié)構(gòu)。1982年，第1臺采用gto作為開關(guān)元件的電流源pwm 逆變器構(gòu)成的有源濾波器(80o kva)在日本研制成功并投人使用。1983年，日本的akagi等人提出了瞬時無功功率理論，表明實現(xiàn)有源濾波器補償功能的條件已經(jīng)具備，使有源電力補償技術(shù)實用化研究得到了極大的發(fā)展。1986年，日本的komasugi和imura研制出一套用于三相整流器補償?shù)碾娏餮a償器，可補償19次以下的高次諧波。1991年，南非的enslin和wyk研制出綜合補償系統(tǒng)。經(jīng)過2o多年的研究和探索，apf技術(shù)得到了長足的發(fā)展，越來越多的apf投入了運行，不論從實現(xiàn)功能還是運行功率上都有明顯的

21、改善。其中在日本，已投入使用的apf從5o kv a到6o mva功率范圍越來越寬，從諧波補償?shù)揭种崎W變和電壓調(diào)節(jié)應(yīng)用功能越來越豐富。目前有源濾波器已用在提高電能質(zhì)量，解決三相電力系統(tǒng)中終端電壓調(diào)節(jié)、電壓波動抑制、電壓平衡改善以及諧波消除和無功補償?shù)葐栴}上。在中國，直到2o世紀(jì)80年代末期才開始有相關(guān)方面文章的出現(xiàn)，起初論文中所采用的諧波檢測方法陳舊，補償效果不理想。進(jìn)入2o世紀(jì)9o年代，國內(nèi)的多所高校和研究機構(gòu)也加入到了有源濾波器的研究中來，這方面的工作主要以理論研究和實驗為主。目前以西安交通大學(xué)和浙江大學(xué)為代表，他們已經(jīng)形成了比較系統(tǒng)的研究體系和理論基礎(chǔ)；另外，國內(nèi)的一些研究所也在開展研究

22、工作。在實際應(yīng)用方面，國內(nèi)已經(jīng)有人試制出了有源濾波器的樣機，并且在小功率的場合使用。哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系研制開發(fā)出一種單相有源濾波器產(chǎn)品，目的是改善單相用戶接入點的電網(wǎng)品質(zhì)，進(jìn)而改善配電網(wǎng)的品質(zhì)。浙江省新技術(shù)推廣站已經(jīng)把30 kva有源濾波器產(chǎn)品化，并開始投向市場。但總的說來，由于各種條件限制，中國的有源濾波器的實際應(yīng)用水平不高，范圍不大。所以目前的主要方向是加快有源濾波器的產(chǎn)品化，提高它在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用水平。1.2.2.3 有源濾波器的優(yōu)缺點12 13 14 15有源濾波器的優(yōu)點如下:1)實現(xiàn)了動態(tài)補償，可對頻率和大小變化的諧波以及變化的無功功率進(jìn)行補償，對補償對象的變化有極快的響應(yīng)；

23、2)可同時對諧波和無功功率進(jìn)行補償，且補償無功功率的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)；3)補償無功功率時不需儲能元件，補償諧波時所需儲能元件容量也不大；4)即使補償對象電流過大，有源濾波器也不會發(fā)生過載，并能正常發(fā)揮補償作用 ；5)受電網(wǎng)阻抗影響不大，故補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響；6)既可對個諧波和無功源單獨補償，也可對多個諧波和無功功率集中補償。有源濾波器的缺點：1)數(shù)字化測量系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定性好，但計算量較大，相應(yīng)加大了檢測過程的延遲時間；2)就目前來說，apf還難以實現(xiàn)大功率的濾波，并且成本較高。1.2.2.4 有源濾波器的分類和連接方式目前投入使用的有源濾波器種類繁多，其分類方法也多種多樣。根據(jù)應(yīng)用

24、場合的不同可分為有源直流濾波器和有源交流濾波器2大類。前者主要用來消除高壓直流系統(tǒng)中換流器直流側(cè)的電壓；后者則應(yīng)用于交流電力系統(tǒng)。根據(jù)逆變電路的儲能元件不同，有源濾波器可分為電流型和電壓型2種。電壓型濾波裝置效率高，初期投資小，可任意并聯(lián)擴容，易于單機小型化，適用于電網(wǎng)級諧波補償。目前使用裝置9o%以上為電壓型，技術(shù)相對成熟、完善。電流型濾波裝置作為非正弦電流源來滿足非線性負(fù)載的諧波電流要求，其結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，但損耗較大，不適用于大容量系統(tǒng)。1.2.3混合濾波器51.2.3.1 混合濾波器的基本結(jié)構(gòu)盡管apf具有無源濾波器無可比擬的巨大優(yōu)勢，但由于成本問題，目前還不可能完全代替無源濾波裝置

25、。一種可能的措施就是采用無源濾波和有源濾波相結(jié)合的技術(shù)口 ，構(gòu)成混合型濾波系統(tǒng)。其中濾波和無功補償主要有無源濾波器承擔(dān)，有源濾波器用來進(jìn)一步改善濾波和補償?shù)男阅?，并抑制串、并?lián)諧振，由此，其安裝容量不大，也容易實現(xiàn)。在無源濾波器的基礎(chǔ)上引入有源濾波器，可改變電路的阻抗頻率特性，從而改變系統(tǒng)的濾波效果。有源濾波器是由全控型開關(guān)器件構(gòu)成的變流裝置，可視為受系統(tǒng)的諧波電流或諧波電壓控制的線性受控源。在不同的控制系數(shù)與電路結(jié)構(gòu)下，混合濾波器體現(xiàn)出不同的阻抗特性，靈活性強。1.2.3.2 混合濾波器的研究熱點近年來，減少混合濾波器中有源裝置中的安裝容量成為了研究熱點，這需要從降低有源濾波器承擔(dān)的基波電壓

26、與基波電流2個方面來考慮。研究人員提出串聯(lián)lc電路的apf注入結(jié)構(gòu)，可大大降低其容量。fujita等提出的混合型濾波電路可大大降低有源裝置承擔(dān)的基波電壓。詳見圖1.4。圖1.4 新型混合型有源濾波器拓?fù)淞鬟^無源濾波器的基波電流將全部注入有源裝置，盡管此時有源濾波器不承受低電壓，但其容量還是很大，這時可將有源濾波器與無源濾波器的電感部分相并聯(lián)，則通過無源濾波器的電流只有部分通過有源濾波器，這樣就進(jìn)一步減少了有源濾波器的容量。若圖1.4的有源濾波器的進(jìn)線電感與濾波電感取值相同，流人有源濾波器的電流僅為無源支路的12，同時有源裝置只承擔(dān)很小的基波電壓，這對于有效減少有源濾波器的容量不失為一個好辦法。

27、1.3并聯(lián)電力有源濾波器的基本原理20圖1.5 apf工作原理如圖1.5有源濾波器的工作原理可簡述如下：當(dāng)需要補償負(fù)載產(chǎn)生諧波電流時，有源電力濾波器檢測出補償對象負(fù)載電流的諧波分量，由控制電路使主電路產(chǎn)生補償電流與大小相等、相位相反，因而兩者相抵消，最終使得電源電流只含基波，不含諧波。其中是要主電路所產(chǎn)生的補償電流，根據(jù)具體情況，可以僅是諧波，可以同時是諧波和基波無功電流1。以下研究都是以諧波和無功同時補償為條件的。有源濾波器具有如下功能和特點：1)實現(xiàn)了動態(tài)補償，可對頻率和大小均變化的諧波及變化的無功功率進(jìn)行補償，對補償對象的變化有極快的響應(yīng)速度；2)有源濾波裝置是一個高阻抗電流源，它的接入

28、對系統(tǒng)阻抗不會產(chǎn)生影響，因此此類裝置適合系列化、規(guī)模化生產(chǎn)；3)當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時裝置受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不存在與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振的危險，同時還能抑制串并聯(lián)諧振；4)補償無功功率時不需要儲能元件，補償諧波時所需要的儲能元件不大；5)用同一臺裝置可同時補償多次諧波電流和非整數(shù)倍次的諧波電流，既可以對一個諧波和無功源進(jìn)行單獨補償，也可對多個諧波和無功源進(jìn)行集中補償；6)當(dāng)線路中的諧波電流突然增大時有源濾波器不會發(fā)生過載，并且能正常發(fā)揮作用，不需要與系統(tǒng)斷開；7)裝置可以僅輸出所需補償?shù)母叽沃C波電流，不輸出基波無功功率，不但減小了有源濾波器的總?cè)萘?，還可以避免輕負(fù)荷時發(fā)生無功倒送現(xiàn)象。1.4 a

29、pf的研究現(xiàn)狀電力有源濾波器的研究主要包括兩方面的內(nèi)容：負(fù)載電流諧波檢測方法(或稱為指令電流運算方法)和產(chǎn)生補償電流的控制策略。1.4.1諧波檢測方法研究現(xiàn)狀諧波電流檢測是apf的關(guān)鍵，直接影響到補償速度和精度，是補償?shù)暮诵乃凇?zhǔn)確、實時地檢測出電網(wǎng)中瞬態(tài)變化的電壓或電流信號是有源濾波器進(jìn)行精確補償?shù)年P(guān)鍵，在有源濾波器補償分量檢測方法的研究方面，從歷史來看，經(jīng)歷著一個由頻域、時域、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)參數(shù)辨識的發(fā)展過程。目前，補償電流的檢測方法主要有以下幾種：1)基于頻率運算的方法；2)瞬時功率法：這是基于瞬時無功功率理論。瞬時功率間矢量法是目前apf中應(yīng)用最廣的一種補償電流檢測方法。最早是由日

30、本學(xué)者h(yuǎn)akagi于1989年提出，僅適用于對稱三相電路，后經(jīng)過不斷的改進(jìn)現(xiàn)已包括法、法和法等。其中法最早應(yīng)用，它僅適用于對稱且無畸變的電網(wǎng)；而法不僅對電源電壓畸變有效，也適用于不對稱三相電網(wǎng)：基于同步旋轉(zhuǎn)park變換的法不僅簡化了對稱無畸變下的指令電流運算，而且也適用于不對稱有畸變的電網(wǎng)6 78910；3)基于現(xiàn)代控制理論的檢測方法：直接根據(jù)逆變器直流側(cè)的電壓或電流，求出所需電網(wǎng)電流的基波有功分量幅值，從而求出所需補償電流的值；4)自適應(yīng)檢測圓法：該方法基于自適應(yīng)濾波中的自適應(yīng)干擾抵消原理，從負(fù)載電流中消去基波有功分量，從而得到所需補償?shù)碾娏髦担?)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法：該方法是隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理

31、論在系統(tǒng)中的應(yīng)用而發(fā)展起來的一種新型智能控制檢測手段。1.4.2補償電流控制方法1.4.2.1滯環(huán)比較pwm電流控制采用滯環(huán)比較的pwm電流控制方法16 171819原理圖如圖圖1.6：圖1.6滯環(huán)比較方式在該方式中，把補償電流指令信號和實際補償電流信號進(jìn)行比較，其差值作為滯環(huán)比較器的輸入，滯環(huán)比較器是一個設(shè)置門檻電壓的比較電路，通過判斷補償電流差值的大小和方向來產(chǎn)生驅(qū)動逆變器的pwm信號，來控制主電路的通斷，從而使補償電流跟蹤指令電流的變化。不失一般性，下面以相為例說明此方法的工作原理。設(shè)的方向如主電路圖2-3所示，當(dāng) (無論是igbt還是二極管，只要一個導(dǎo)通即可)導(dǎo)通時，換句話說：當(dāng)相上橋

32、臂導(dǎo)通時，較少，而當(dāng)導(dǎo)通時將增大。假設(shè)用來表示滯環(huán)比較器的寬度(即門檻電壓)，當(dāng)時，滯環(huán)比較器的輸出保持不變，而當(dāng)時，pwm的正負(fù)將發(fā)生翻轉(zhuǎn)，情況如下：若的值碰到了，則應(yīng)該減小，即體現(xiàn)在主電路中的互應(yīng)該被觸發(fā)導(dǎo)通，反之，若的值碰到了，則就應(yīng)該增加，相應(yīng)的就應(yīng)該被觸發(fā)導(dǎo)通。于是，無論指令電流如何變化，在滯環(huán)電流的控制方法下，實際補償電流總能以指令電流為基準(zhǔn)呈圖1.7所示鋸齒波形狀上下波動，即實際的補償電流被限制在規(guī)定的誤差帶限內(nèi)。以上分析，不難看出，滯環(huán)帶寬對補償電流的跟蹤性能影響很大。若較小，則實際補償電流跟蹤指令電流的精度就比較高，但同時它要求半導(dǎo)體器件必須具有較高的開關(guān)頻率，這不僅會增大開

33、關(guān)損耗，還對半導(dǎo)體的開關(guān)性能提出了根高要求；若較大，自然，就會增大，相對應(yīng)的實際補償電流的跟蹤精度就差，但也降低了半導(dǎo)體的開關(guān)頻率，降低了開關(guān)損耗。圖1.7 滯環(huán)比較的瞬時值比較1.4.2.2 三角波比較方式圖1.8為三角波比較方式的原理圖：圖1.8 三角載波比較方式這種方式與其它用三角波作為載波的pwm控制方式不同，它不是直接將指令信號與三角波比較，而是將與的偏差經(jīng)放大器之后再與三角波比較。放大器往往采用比例放大器或比例積分放大器。這樣組成的一個控制系統(tǒng)是基于把控制為最小來進(jìn)行設(shè)計的。與瞬時值比較方式相比，該方式具有以下特征：1)硬件較為復(fù)雜；2)跟隨誤差較大；3)輸出電壓中諧波較少，但是含

34、有與三角載波相同頻率的諧波；4)放大器增益有限；5)器件的開關(guān)頻率固定，且等于三角波的頻率；6) 電流響應(yīng)比瞬時值比較方式慢。這種方式并不直接將指令信號與三角波比較，而是通過閉環(huán)來進(jìn)行控制的。從圖1.8中可以看出，把補償電流指令和實際補償電流進(jìn)行比較，求出偏差電流，通過放大器后得到調(diào)制波，和高頻二角波進(jìn)行比較，產(chǎn)生pwm波形，作為功率開關(guān)器件的控制信號，從而獲得所需的補償電流。放大器往往采用比例放大器或比例積分放大器，比例系數(shù)或比例、積分系數(shù)將直接影響著電流跟蹤特性。這樣組成的一個控制系統(tǒng)是基于把控制為最小來進(jìn)行設(shè)計的。采用三角波比較控制時調(diào)制波與pwm控制信號波形如圖1.9：圖1.9 采用二

35、角波比較控制時調(diào)制波與pwm控制信號波形1.5 apf的前景13 21 222324有源濾波器作為改善電能質(zhì)量的一項關(guān)鍵技術(shù)，在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已得到了高度重視和日益廣泛的應(yīng)用。目前，世界上apf的主要生產(chǎn)廠家有日本三菱電機公司、美國西屋電氣公司、德國西門子公司等。自1981年以來，僅在日本，已有500多臺apf投入運行，容量范圍由50kva到60mva。從近年來的研究和應(yīng)用中可以看出apf具有如下的發(fā)展趨勢：1)通過采用pwm調(diào)制可提高開關(guān)器件等效開關(guān)頻率的多重化技術(shù)，實現(xiàn)對高次諧波的有效補償。當(dāng)apf的容量小于2mva時，通常采用igbt及pwm技術(shù)進(jìn)行諧波補償。當(dāng)容量大于5

36、mva時，通常采用gto及多重化技術(shù)進(jìn)行諧波補償；2)當(dāng)前大功率濾波裝置從經(jīng)濟(jì)上考慮，可以采用apf與lc無源濾波器并聯(lián)使用的混合型有源濾波系統(tǒng)，以減小apf的容量，達(dá)到降低成本、提高效率的目的。其中l(wèi)c濾波器用來消除高次諧波，apf用來補償?shù)痛沃C波分量；3)從長遠(yuǎn)角度看，隨著大量換流器用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，其價格必然下降；同時，隨著半導(dǎo)體器件制造水平的迅速發(fā)展，尤其是igbt的廣泛應(yīng)用，混合型有源濾波系統(tǒng)低成本的優(yōu)勢將逐漸消失，而串一并聯(lián)apf由于其功能強大、性價比高，將是一種很有發(fā)展前途的有源濾波裝置；4)可通過單節(jié)點單裝置的裝設(shè)達(dá)到多節(jié)點諧波電壓綜合治理的aplc的出現(xiàn)，表明電力系統(tǒng)諧波治理

37、正朝著動態(tài)、智能、經(jīng)濟(jì)效益好的方向發(fā)展。5)器件容量的增大和開關(guān)頻率的提高。為實現(xiàn)電流的快速控制和提高補償效果，開關(guān)頻率是關(guān)鍵。此外，應(yīng)用多重化技術(shù)也能提高器件的等效開關(guān)頻率。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，應(yīng)使用高容量、大功率的器件，但這與使用高頻率產(chǎn)生矛盾。因為大容量受到頻率的限制，如何從兩者中找到一個折中，獲得最佳效果，是值得研究的問題；6)降低裝置的價格并使其多功能化。apf能消除高次諧波還能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制閃變和補償無功，一機多用最為經(jīng)濟(jì)，也符合電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。然而有源濾波器造價較高，與lc濾波器是不可比擬的。如何提高裝置的性價比是電力電子器件制造技術(shù)面臨的問題；7)降低損耗提高系統(tǒng)可

38、靠性。這方面主要工作包括：采用合理的開關(guān)頻率；選擇適當(dāng)?shù)奈栈芈芬蕴岣哐b置的使用效率；采用過流、過壓保護(hù)技術(shù)及故障診斷技術(shù)，使系統(tǒng)可靠工作；8)apf技術(shù)至今未在各國普遍使用的一個重要原因是補償電流的精度檢測等問題始終沒有很好解決。中國在研制apf時應(yīng)著力采用新理論和新方法，結(jié)合中國國情采用小額定值的apf配以無源濾波器的混合型電力濾波的方式是可行的。隨著電力有源技術(shù)的發(fā)展。1.6本文的主要工作本文主要工作的內(nèi)容主要包括下面幾個方面：1)介紹了電力有源濾波器的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分析了其濾波原理；2)對幾種諧波檢測方法進(jìn)行概述，詳細(xì)分析了基于瞬時無功功率和無功電的實時檢測諧波電流檢測法；3）對并聯(lián)電

39、力有源濾波器的控制策略進(jìn)行了概述，詳細(xì)分析了基于電壓空間矢量的滯環(huán)電流控制方式；4）最后詳細(xì)分析了并聯(lián)電力有源濾波器直流側(cè)電壓控制策略；5)給出仿真分析。2 并聯(lián)有源濾波器結(jié)構(gòu)特點及其濾波原理2.1并聯(lián)型電力有源濾波器的結(jié)構(gòu)特點由于有源電力濾波器的主電路與負(fù)載并聯(lián)接入電網(wǎng)，故稱并聯(lián)型。這是有源電力濾波器中最基本的形式，也是目前應(yīng)用最多的一種。這種方式中，由于電源的基波電壓直接加到變流器上，使得變流器的容量較大。但是這種方式可以對無功功率進(jìn)行補償，且補償?shù)某潭仁沁B續(xù)可調(diào)的。本論文主要對并聯(lián)型電力有源濾波器的控制算法進(jìn)行了仿真分析，并聯(lián)型電力有源濾波器是相對于串聯(lián)型有源濾波器而言的，目的是針對一些

40、電流源型諧波用戶來說的，例如直流側(cè)是阻感負(fù)載的整流電路，即通過補償用戶端的電流諧波使諧波流入apf而避免注入電網(wǎng)，從而使電網(wǎng)電流為基波正弦波25 26272829。2.1.1單獨使用的并聯(lián)有源濾波器這是apf的最基本形式。即為圖2.1去掉并聯(lián)支路的無源濾波器之后的部分，負(fù)載為產(chǎn)生諧波電流的電流源負(fù)載，即電流源諧波源，變流器和與它相連的濾波電感、直流側(cè)儲能電容共同組成電力濾波器的主電路。但其中變流器的出口處接電容和濾波電感組成高通濾波器，用來消除變流器開關(guān)器件產(chǎn)生的高次諧波電流?？刂齐娐吠ㄟ^采集的電壓和電流信號經(jīng)運算產(chǎn)生使變流器產(chǎn)生指令電流信號的開關(guān)信號。單獨使用的并聯(lián)濾波器結(jié)構(gòu)簡單，但是，由于

41、變流器直接和電網(wǎng)相連，電網(wǎng)電壓直接加在了變流器端，apf就需要較大的容量。由于電力電子器件額定電壓和電流的限制，以及大容量電容涉及成本高的問題，就限制了此種情況下apf的使用只能是需要補償容量不大的場合。如：小用戶端。2.1.2有源、無源混合型apf目前工程上應(yīng)用最多的還是無源lc濾波器，它結(jié)構(gòu)簡單，投資少，可靠性高，運行費用也比較低。它濾除諧波的原理實質(zhì)上是為電路中的諧波提供一條低阻抗路徑，即保留基波而使諧波短路，使諧波可通過濾波器不注入系統(tǒng)。無源濾波器(passive power filter,簡稱ppf)，通常是采用電力電容器、電抗器和電阻按功能要求組合而成，最簡單的是單調(diào)諧lc濾波器。

42、要濾除若干個特征次諧波，就用若干個單調(diào)諧濾波器并聯(lián)接到電網(wǎng)上。無源濾波器還可以設(shè)計成雙調(diào)諧的，它同時可以濾除兩種頻率的諧波；也可以做成多階的，但電路復(fù)雜，應(yīng)用較少。另外，ppf還可以設(shè)計成高通濾波器，以濾除某一次以上的諧波。無源濾波器由于其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，在吸收諧波的基礎(chǔ)上還可以補償無功，改善功率因數(shù)；同時無源濾波器又具有維護(hù)方便，以及有較成熟的技術(shù)、設(shè)計和制造經(jīng)驗，因此無源濾波方案是目前采用得最為廣泛的諧波抑制和補償無功的主要手段。但ppf就存在以下缺點：1)濾波特性受系統(tǒng)參數(shù)與運行工況影響比較大，設(shè)計起來較困難，諧振頻率依賴元件參數(shù)；2)電網(wǎng)的參數(shù)與lc可能產(chǎn)生并聯(lián)諧振使該次諧波分量放大

43、，使電網(wǎng)供電質(zhì)量下降；3)濾波要求和無功補償、調(diào)壓要求有時難以協(xié)調(diào)。而apf和pf混合使用卻能在充分利用pf結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，最大發(fā)揮apf的性能。并聯(lián)型有源濾波器與lc濾波器混合使用的方式有兩種：一種是apf和lc的串聯(lián)；一種是apf和lc的并聯(lián)，并聯(lián)結(jié)構(gòu)如下圖2.1。在混合結(jié)構(gòu)中，lc濾波器承擔(dān)了大部分的諧波補償，apf的作用是對lc濾波器補償?shù)膬?yōu)化和補充，在這種情況下，lc濾波器將不再受電網(wǎng)參數(shù)變化的影響而降低，如果采用串聯(lián)諧振來分壓，則可以使apf的主電路不承擔(dān)基波電壓，從而大大降低了apf的容量。圖2.1 apf與pf并聯(lián)使用結(jié)構(gòu)2.1.3 無源和有源的串聯(lián)注入式拓?fù)浣Y(jié)

44、構(gòu)論文仍然采用混合型濾波器結(jié)構(gòu)。達(dá)到的目的:1)降低apf容量；2)抑制電網(wǎng)和lc濾波器可能的諧振；3)apf主電路不承受基波電壓?；谝陨夏康恼撐牟捎萌缦陆Y(jié)構(gòu)，如圖2.2所示：圖2.2并聯(lián)apf混合結(jié)構(gòu)上圖中，諧波和無功功率主要由lc濾波器補償，而有源電力濾波器的作用是改善lc濾波器的濾波性能，克服lc濾波器易受電網(wǎng)阻抗的影響、易與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振等缺點。這種方式下，有源電力濾波器不承受交流電源的基波電壓，因此裝置容量小。另外，諸如注入式方式，apf也不需要承受基波電壓，從而也有效的降低了有源濾波器的容量，但注入回路中并聯(lián)的基波串聯(lián)(或并聯(lián))諧振支路在降低apf承受基波電壓的同時，也使補償電

45、流中的基波分量(包括有功、無功部分)分流，從而間接的增大了補償?shù)挠泄ǚ至?。而文中采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)避免了上述缺陷。2.1.4 并聯(lián)濾波器主電路的工作原理把逆變電路中的spwm控制技術(shù)用于整流電路，就形成了pwm控制整流電路，通過對pwm整流電路的適當(dāng)控制，就可以達(dá)到對交流側(cè)輸入電壓及其相位的控制，亦可以通過間接方法達(dá)到控制交流側(cè)輸出電流的目的，而本文正是通過對電壓控制而間接控制電流，這將在控制方法中介紹。圖2.3變流器主電路三相橋式整流電路可以工作于逆變和整流兩種工作狀態(tài)，當(dāng)在整流狀態(tài)時屬于升壓型整流電路，其輸出的直流電壓理論上可以高出交流側(cè)峰值電壓的許多倍，通過適當(dāng)?shù)目刂凭湍茉诮涣鱾?cè)得到期望

46、的電壓電流波形。2.2 并聯(lián)有源濾波器主電路的數(shù)學(xué)模型主電路圖2-3三相電壓源整流器的數(shù)學(xué)模型是根據(jù)它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在三相靜止坐標(biāo)系(a，b，c)中、利用電路基本定律對三相電壓源整流電路的一種數(shù)學(xué)描述。進(jìn)行數(shù)學(xué)描述時，通常進(jìn)行以下假設(shè)：1)電網(wǎng)電壓為三相穩(wěn)定的正弦波電壓(，)；2)網(wǎng)側(cè)電感是線性的、不考慮飽和。根據(jù)三相電壓源整流器的特性分析需要，其數(shù)學(xué)模型一般有兩種：1)采用開關(guān)函數(shù)描述的一般數(shù)學(xué)模型；2)采用占空比描述的一般數(shù)學(xué)模型。2.2.1 開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型采用開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型方便對電壓源整流器(voltage source rectifor,for short：vsr)開關(guān)過程

47、的精確描述，較適用于vsr的波形仿真，常用于校正控制系統(tǒng)設(shè)計的惡性能指標(biāo)?，F(xiàn)以圖2-3所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立用開關(guān)函數(shù)描述的vsr數(shù)學(xué)模型。當(dāng)時，vsr可運行于逆變狀態(tài)也可運行于整流狀態(tài)。為方便分析，先對主電路的開關(guān)邏輯進(jìn)行定義： 忽略功率器件的損耗，根據(jù)基爾霍夫電壓定律建立三相vsr的三相回路方程為： 現(xiàn)確定,和的關(guān)系：我們知道，在任何情況下，總有三個功率開關(guān)器件導(dǎo)通，即相對于三個橋臂的上下橋臂必用一個導(dǎo)通，不乏廣泛性，現(xiàn)在取一組開關(guān)組合狀態(tài)，且假定三相的電流方向：,相電流從,點流出(相對變流橋)，相電流點流進(jìn)。那么，,點同電位且和直流側(cè)電容的正極(上端)同電位，而點與直流側(cè)電容的負(fù)極(下端)同

48、電位。此狀態(tài)簡化后的電路如圖2.4：圖2.4變流器簡化運算電路圖根據(jù)圖2.4，可以得到如下方程： 上式中的,以點位參考點。由于是三相對稱系統(tǒng)，則： 式(2-4)和式(2-5)聯(lián)立可得： 由式(2-3)和式(2-6)可得： 以上假設(shè)各種開關(guān)運行狀態(tài)中的一種，但無論那種運行狀態(tài)，在以簡化電路的表示形式中必有兩相電壓相同，且相同相的電壓的絕對值必為，而另一相的電壓的絕對值為。觀察主電路圖2.3的運行狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)，若不考慮交流側(cè)電流流出時的電壓極性，在圖2.4所示電流流向時，開關(guān)狀態(tài)共有兩種，換句話說，對應(yīng)每種電流流向就會有相對應(yīng)的兩種開關(guān)組合。而此時的電壓可以用相應(yīng)的開關(guān)組合函數(shù)來表示為(如相)：

49、 如圖2.4對應(yīng)兩種開關(guān)組合、恰和、對應(yīng)，那么，對于,相： 另外，對直流側(cè)電容正極節(jié)點處應(yīng)用基爾霍夫電流定律，得： 把以上式(2-8，2-9，2-10)式代入式(2-2)式整理得： 2.2.2 采用占空比描述的vsr數(shù)學(xué)模型為簡化vsr的數(shù)學(xué)模型，可忽略開關(guān)函數(shù)中的高頻分量，只考慮低頻分量，從而獲得采用占空比描述的低頻數(shù)學(xué)模型。為消除開關(guān)函數(shù)描述的vsr一般數(shù)學(xué)模型中的高頻分量，在開關(guān)函數(shù)模型中引入傅里葉變換： 當(dāng)開關(guān)頻率遠(yuǎn)高于電網(wǎng)頻率時，可用規(guī)則采樣法代替自然采樣法(自然采樣法中pwm波形不對稱)，此時在一個開關(guān)周期內(nèi)，pwm開關(guān)函數(shù)波形圖2.5所示，波形是對稱的。圖2.5 pwm及開關(guān)函數(shù)

50、波形在圖2.5中，其中，為pwm開關(guān)頻率，為對應(yīng)的相的pwm占空比，且。開關(guān)函數(shù)及占空比間的關(guān)系為： 根據(jù)上式求得傅里葉系數(shù)整理得： 式(2-7)和(2-14)(2-15)關(guān)系表明：pwm占空比實際上是一個開關(guān)周期上開關(guān)函數(shù)的平均值 顯然： 把式(2-16)、式(2-18)代入 式中為高頻分量，在設(shè)計中可以忽略。2.3 并聯(lián)濾波器濾波原理分析有源濾波裝置是一個高阻抗電流源，它的接入對系統(tǒng)阻抗不會產(chǎn)生影響，同時又能抑制電網(wǎng)和無源濾波部分產(chǎn)生諧振。并聯(lián)apf在系統(tǒng)中相當(dāng)于一個電流受控電流源，受負(fù)載諧波電流的控制。其原理可以用以下的原理電路來解釋：2.3.1 受控電流源變換支路阻抗如下圖2.6所示，

51、在原支路上并聯(lián)一個受控電流源，由于有源單元的加入，其支路等效阻抗為：上式可以看出支路阻抗由原來的增大為。圖2.6 變阻抗原理2.3.2 阻抗變換應(yīng)用于apf的濾波原理圖2.3的單相等效電路如圖2.7所示，不考慮電壓源諧波的影響，負(fù)載可看作一個諧波電流源，同時apf可以看作一個受負(fù)載諧波源，控制的受控電流源。根據(jù)基爾霍夫電流定律和電壓定理： 圖2.7 apf的簡化運算圖消去： 而當(dāng)沒有接入apf時的: 比較上式(2-21)、式(2-22)、式(2-21)的等效電路可以由式(2-22)通過變換得到，如下圖2.8：圖2.8阻諧波原理圖通過以上分析可知：這種控制策略實質(zhì)上等效通過控制有源電力濾波器改善

52、無源濾波器的諧波阻抗特性的同時，又增大了電網(wǎng)諧波阻抗，從而可極大提高濾波效果，抑制了電網(wǎng)和lc無源濾波器可能產(chǎn)生的諧振。2.4 小結(jié)介紹了有源濾波器的功能特點，詳細(xì)敘述了電力有源濾波器的數(shù)學(xué)模型，介紹分析電力有源濾波器和pf的混合結(jié)構(gòu)，從而選擇了一種滿足設(shè)計目的的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對其特點進(jìn)行了分析。最后在簡化電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上分析了電力有源濾波器濾波原理。3 并聯(lián)有源濾波器諧波算法及直流側(cè)電壓控制策略有源電力濾波器系統(tǒng)由兩大部分組成,即指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路(由電流跟蹤控制電路,驅(qū)動電路和主電路三部分構(gòu)成)如圖3.1所示 。其中,指令電流運算電路的核心是檢測出補償對象電流中的諧波和無功等電流分量,因此有時也稱為諧波和無功電流檢測電路。補償電流發(fā)生電路的作用是根據(jù)指令電流運算電路得出的補償電流的指令信號,產(chǎn)生實際的補償電流,補償電流與負(fù)載電流中要補償?shù)闹C波及無功等電流抵消,最終得到期望的電源電流。主電路目前均采用pwm變流器。圖3.1 并聯(lián)有源濾波器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.1諧波電流檢測法3.1.1 諧波檢測的方法30諧波檢測的方法較多。如快速傅里葉變換