预测补偿的谐波型有源滤波器检测与闭环控制策略

谐波型有源滤波器的检测及其闭环控制是电力电子领域的重要研究课题，它针对电力系统中由于非线性负载产生的谐波问题，提出了创新的解决方案。传统的有源滤波器（Active Power Filter, APF）主要依赖时域瞬时无功功率理论进行谐波检测，这种方法在处理高次谐波和复杂负载条件下可能存在误差，并且可能导致系统稳定性问题，特别是对于容性负载的补偿效果不佳。 本文提出了一种新型的谐波型有源滤波器（SHC-APF），其关键在于采用了选择性谐波检测方法，能够直接检测出特定次谐波，包括正序和负序。这种设计克服了传统方法中由于检测延时和逆变器延迟导致的补偿误差，通过引入预测补偿角，实现了对系统延时的有效补偿，从而实现实时和精确的谐波补偿。 SHC-APF结构上包括选择性谐波检测环节、电压控制和电流控制环节。在检测环节，通过直接检测指定次谐波，避免了与基波的混叠，提高了补偿精度。电流闭环控制部分确保实际补偿电流精确追踪检测到的指令电流，而电压闭环控制则负责稳定逆变器直流侧的电压，确保系统的稳定运行。 通过仿真结果验证，该控制方法显著改善了电源电流的质量，尤其是在处理低次谐波（如5次、7次、11次）时，能更有效地利用资源进行补偿，提高了系统性能和稳定性。这种技术的发展不仅提升了电力系统的运行效率，也为谐波问题的解决提供了新的思路，对于电力电子设备的设计和电力系统的优化具有重要意义。使用ARM开发板等电子技术平台，可以将这些算法实现于实际硬件中，用于电力系统中的谐波补偿应用。