选择性谐波检测与闭环控制的有源滤波器研究

"该文探讨了一种可选择谐波型有源滤波器的检测方法及其闭环控制策略，旨在实现对电力系统谐波的实时且精确的补偿。这种方法适用于有源电力滤波器，其结构包括选择性谐波检测环节、电压控制和电流控制环节。文中还提到了为补偿数字控制器和逆变器的延迟，在检测环节中引入了预测补偿角。电压闭环控制通过检测环节对谐波电流发生电路中逆变器直流侧的电压进行控制，而电流闭环控制则确保实际补偿电流能准确跟踪谐波指令电流。经过仿真验证，该控制方法有效改善了电源电流的质量。该研究属于自然科学领域，发表于清华大学学报自然科学版，由王灏、张超、杨耕、杜继宏等人完成。" 这篇论文详细介绍了针对电力系统谐波问题的一种解决方案，即可选择谐波型有源滤波器（SHC-APF）。首先，它提出了一种新的检测方法，该方法能够针对有源电力滤波器任意指定次谐波进行检测。这一方法对于提高谐波补偿的精度和实时性至关重要。有源电力滤波器的结构包含三个关键部分：选择性谐波检测环节，负责识别和分离谐波；电压控制环节，负责调整逆变器直流侧的电压，以适应谐波补偿需求；电流控制环节，确保补偿电流与目标谐波电流一致。 为了克服数字控制器和逆变器的响应延迟问题，研究者在检测环节中引入了预测补偿角。这一创新使得系统能够预估并补偿这些延迟，从而提高整体系统的动态性能。 电压闭环控制是通过检测环节实现的，它可以有效地控制谐波电流发生电路中逆变器直流侧的电压，确保电压稳定。电流闭环控制则专注于电流的精确跟踪，确保实际补偿电流与检测到的谐波指令电流同步，从而实现精确的谐波补偿。 仿真结果证实了该闭环控制策略的有效性，应用该方法后，电源电流的谐波成分显著减少，整体质量得到根本改善。该研究的关键词包括有源滤波器、选择性谐波检测方法、闭环控制方法和直流电压控制，表明了研究的核心内容和技术焦点。 这篇论文提出了一个针对电力系统谐波问题的先进解决方案，通过精心设计的检测和闭环控制策略，提高了谐波补偿的效率和精度，对于电力系统的谐波管理具有重要的理论和实践意义。