三相四线制有源电力滤波器的双环重复控制策略

"本文介绍了一种针对三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)的设计方案，重点在于谐波检测和双环重复控制策略。该APF旨在解决非线性负载导致的电网谐波及无功电流问题。文章探讨了不同类型的电流检测算法，包括瞬时无功功率理论、傅里叶级数变换、dq0坐标变换和单相谐波检测方法，并提出了一种适用于三相四线制系统的谐波检测方法，能有效分离无功及谐波电流，同时降低了开关器件的容量需求。在控制策略上，结合比例调节和重复控制，设计的双环重复控制系统提高了电流跟踪的快速性和稳态精度。通过MATLAB仿真和实际实验验证，这种方法能显著降低三相网侧电流的谐波畸变率，显示出良好的稳定性和实用性。" 详细说明： 1. **三相四线制有源电力滤波器**：APF 是用于补偿非线性负载引起谐波和无功电流的设备，尤其适合我国广泛采用的三相四线制电网。 2. **谐波检测**：文中提出了针对三相四线制系统的改进谐波检测方法，通过低通滤波器获取每相的基波有功电流，只补偿无功和谐波电流，确保中线补偿后仅含基波电流。 3. **重复控制**：为提高电流控制的性能，采用了比例调节与重复控制理论相结合的双环重复控制系统，该系统在谐波频率处具有高增益，改善了稳态和动态性能。 4. **电流检测算法比较**：文章对比了基于瞬时无功功率理论、傅里叶级数变换、dq0坐标变换等方法的优缺点，指出它们在三相四线制系统中的局限性。 5. **实验验证**：通过MATLAB仿真和实验平台，证明了所提检测和控制方法的实用性和高稳定性，能显著降低三相网侧电流的谐波畸变率。 6. **开关器件容量**：采用本文方法，逆变器只需补偿无功及谐波电流，从而减少了开关器件的容量需求，降低了成本。 综上，本文的研究不仅在理论层面提供了新的谐波检测和控制策略，还在实践中验证了其有效性，对于提升三相四线制电力系统的电能质量具有重要意义。