有源电力滤波器控制策略分析与新策略探索

"有源电力滤波器控制策略综述" 本文主要探讨了有源电力滤波器（APF）的几种控制策略，包括空间矢量最优控制、定频滞环电流控制、单周控制和变结构控制，并对其优缺点和适用范围进行了对比分析。此外，文章还提出并验证了基于单位功率因数（UPF）控制和组合变流器相移SPWM的两种创新控制策略。 1. 空间矢量最优控制（SVPWM） 空间电压矢量法是基于三相正弦波电压供电下电机的理想磁通圆，通过调整逆变器的开关模式，使得实际磁通接近理想磁通，以此形成PWM波形。这种方法考虑了电机和逆变器作为一个整体，能确保电机获得恒定的圆形磁场，优化了电机性能。 2. 定频滞环电流控制 定频滞环电流控制是一种实时检测和跟踪目标电流的策略，当输出电流与目标电流的偏差超出一定范围时，控制器会迅速调整，以减小偏差。这种方法适用于微机控制系统，但可能存在跟随特性的不稳定问题。 3. 单周控制 单周控制是一种快速响应的控制方法，它在每个开关周期内完成控制决策，以提高系统的动态响应速度。然而，这种控制策略可能对系统的精度和稳定性有一定影响。 4. 变结构控制 变结构控制利用系统的非线性特性，通过切换控制律来达到期望的性能。它具有良好的抗干扰能力和快速响应，但可能产生较大的控制冲击，对硬件设备的耐久性有一定挑战。 5. 基于单位功率因数（UPF）控制 UPF控制策略旨在保持系统的功率因数为1，即无功功率为零，以提高电能质量。该策略可以有效补偿谐波和无功功率，改善电网状况。 6. 组合变流器相移SPWM 该控制策略结合了变流器和SPWM技术，通过调整相移，能够在减少开关损耗的同时，优化电流波形，提升APF的整体效率。 随着电力电子技术的进步，有源电力滤波器在谐波抑制和无功功率补偿方面的作用日益显著。然而，如何在提高波形质量的同时降低开关损耗，成为了一个亟待解决的问题。本文的对比分析和新控制策略的提出，为APF控制技术的优化提供了有价值的参考。