有源电力滤波器APF的电流控制策略研究

"APF空间矢量预测电流控制策略研究，史丽萍，王正达，张璐，徐明柯" 有源电力滤波器（APF）是一种用于改善电力系统质量的先进设备，主要任务是补偿谐波和无功电流。本文深入探讨了APF的工作原理和系统架构，并重点关注了其核心组成部分——无功谐波电流检测和电流跟踪控制。 首先，文章介绍了APF的基本概念，它由三相电压型逆变器和并联输入电感组成，能够实时补偿电网中的谐波电流。在APF系统中，谐波电流检测是至关重要的一步。作者提出了基于q-p-i运算方法的实时检测方案，这种方法适用于三相三线制系统的谐波电流检测，能有效识别和量化谐波成分。 接着，文章强调了电流跟踪控制的重要性，这是提升APF性能的关键。为优化这一过程，研究采用了电压空间矢量预测电流控制策略。这种控制策略通过预测未来的电流状态，提前调整逆变器的输出，从而提高了电流跟踪的精度和响应速度。 在仿真部分，研究利用MATLAB/SIMULINK构建了三相四线制APF模型，验证了所提出方法的有效性。仿真结果证明，采用空间矢量预测电流控制策略的APF能更好地控制电流，显著改善了谐波补偿效果。 有源电力滤波器的广泛应用源于其能快速补偿变化的谐波和无功，尤其在直流输电、柔性交流输电系统以及含有大量电力电子设备的工业环境中。传统的方法已经无法满足现代电力系统对谐波管理的需求，因此APF的研究和改进显得尤为紧迫。 总结来说，本文的贡献在于提出了一种改进的谐波电流检测方法和一个高效的电流控制策略，这两种技术的结合使得APF在谐波抑制和电流跟踪方面表现出更优的性能。这项研究对于理解和优化有源电力滤波器的性能具有重要的理论和实践意义，为电力系统的谐波治理提供了新的解决方案。