p-q-r法在并联有源滤波器中的应用研究

"基于p-q-r法的并联有源滤波器研究，旨在解决三相四线制系统中的谐波问题。周睿和李新宇采用p-q-r谐波检测法，该方法在新的空间坐标系下定义了零序电流的瞬时功率，能有效消除中线电流。文章详细阐述了p-q-r检测法的原理，并应用此法对电容中点式有源滤波器进行了建模和仿真，证明在电网电压不平衡和畸变情况下，该方法能完全补偿电流谐波分量。通过实验验证，证实了p-q-r检测法的准确性和实用性。" 在电力系统中，有源滤波器是一种用于抑制谐波、补偿无功功率的设备，尤其在三相四线制系统中广泛应用。电容中点式有源滤波器由于其开关器件数量较少，适用于中小容量的系统。然而，由于中线电流补偿问题，这种结构的控制策略一直是研究的重点。 传统的p-i、q-i法在处理三相四线制系统时，虽然能够分析谐波，但在定义零序电流的有功功率时存在冲突。p-q-r法则提供了一种更全面的解决方案。它将电压和电流分解到p-q-r空间坐标系下，定义了零序分量的有功和无功功率，确保功率定义与传统理解一致。这种方法的优势在于，三个功率分量独立，使得补偿更加灵活，且无需额外的储能元件，从而提升了电容中点式结构的补偿性能。 在理论基础上，文章介绍了如何将三相电网电压从a-b-c平面坐标系变换到三相正交的α-β-0坐标系，再进一步变换到d-α-q坐标系，最后通过第二次旋转得到p-q-r坐标系。在p-q-r坐标系中，零序电流的瞬时功率可以独立计算，有利于消除中线电流。 实验部分，作者采用TI公司的DSP2812作为控制器构建了实验平台，通过对比仿真和实验结果，验证了p-q-r检测法在实际应用中的有效性，表明这种方法对于电网电压不平衡和畸变条件下的谐波补偿具有显著优势。 p-q-r法为并联有源滤波器提供了一种高效、精确的谐波检测和补偿手段，尤其适用于电容中点式的有源滤波器设计，有助于提升电力系统的稳定性和效率。