选择性谐波检测与闭环控制在有源滤波器中的应用

"可选择谐波型有源滤波器的检测及其闭环控制" 有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）是电力系统中用于消除谐波、提高电能质量的重要设备。传统的APF通常依赖于时域瞬时无功功率理论进行谐波电流检测，这种方法虽然应用广泛，但在处理高次谐波时由于系统延迟问题可能导致补偿不准确，甚至放大谐波。同时，当负载包含容性成分时，可能会引发谐振，导致补偿不稳定。 本文提出的是一种创新的检测方法，即带预测补偿的选择性谐波检测（Selective Harmonic Detection, SHD），它能够直接检测负载电流中的任意指定次谐波，包括正序和负序谐波。为了克服数字控制器和电压型逆变器（VSI）的延迟影响，检测环节引入了预测补偿角，这使得检测和补偿过程更为精确和实时。 闭环控制策略包括电压控制和电流控制两部分。电压闭环控制利用检测环节提供的信息，对谐波电流发生电路中VSI直流侧的电压进行精确控制，确保电压稳定。电流闭环控制则确保实际补偿电流能紧密跟踪检测到的谐波指令电流，提高补偿的精度和响应速度。 仿真结果显示，采用这种新型检测和控制方法后，电源电流的谐波得到了显著改善，证明了该方法的有效性。这一创新的SHD-APF方案不仅可以更有效地抑制低次谐波，还能解决因系统延迟和负载特性导致的补偿问题，提升了APF的性能和适用范围。 总结来说，这篇论文的核心贡献在于设计了一种新型的有源电力滤波器，其特点是具备预测补偿功能的选择性谐波检测和闭环控制策略。这一技术改进提高了APF的谐波补偿能力，尤其是对高次谐波和特定谐波成分的处理，有助于实现更清洁、更稳定的电力供应。