新型无锁相环有源电力滤波器设计与谐波电流检测

"本文主要介绍了一种基于i-qi方法设计的无锁相环(Phase-Locked Loop，PLL)有源电力滤波器，旨在解决电网谐波电流问题，提高电力系统的稳定性。" 在电力系统及其自动化领域，有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）被广泛用于抑制电网中的谐波电流，改善电能质量。传统的有源电力滤波器设计通常采用锁相环技术来跟踪电网电压频率，但这种方法在电网电压畸变情况下可能会导致测量误差。为了克服这一问题，本文提出了一种创新的设计方案，即无锁相环的有源电力滤波器。 该设计方案的核心在于采用i-qi方法检测电网谐波电流，这是一种基于复数运算的方法，可以有效地分离出电网中的谐波分量，同时避免电网电压畸变对测量的影响。无锁相环技术的引入使得系统不再需要复杂的硬件电路来跟踪电网电压频率，而是通过软件算法实现频率的动态跟踪，从而降低了硬件成本，简化了电路设计。 在跟踪精度和速度方面，该方案采用了限制最高频率的滞环比较方法，这能够加快对电网电压频率波动的响应速度，提高跟踪精度。同时，这种设计还能防止开关管因过度工作而过热，增强了设备的耐用性和滤波效果，确保了系统的稳定运行。 实验结果证实了该无锁相环有源电力滤波器设计方案的可行性和可靠性，它不仅能够有效地滤除电网谐波，还能适应电网频率的变化，为电力系统的谐波治理提供了一种高效、经济的解决方案。该研究对于提高电力系统的电能质量，降低谐波污染，以及促进电力设备的高效、安全运行具有重要意义。