李 满，钱 平



基于空间矢量控制策略实现的有源电力滤波器的建模与分析

李 满，钱 平

(上海应用技术学院工程创新学院，上海 201418)

有源电力滤波器（Active Power Filer）的数学模型对于控制器设计及交直流能量传递分析具有重要意义。针对目前广泛使用的并联型APF主拓扑结构建立数学模型，并在此基础上使用一种不定频滞环SVPWM电流控制策略。详细分析并建立了三相三线制APF数学模型，给出了控制器设计方法。经仿真与实验验证表明，建立的并联型有源电力滤波器的数学模型是正确的，其控制策略具有一定的参考价值。

有源电力滤波器；控制器设计；不定频滞环；空间矢量；数学模型

0 引言

随着现代工业、交通以及家用电器的高速发展，电力系统中的非线性负荷不断增多，电网中的谐波含量特别是高次谐波含量也随之日益增多。发电机、大型变压器、冶金工业中的电弧炉和轧机、电化工业中的电解设备以及电气化铁道等非线性负荷成为电力系统主要谐波污染源；而交换机、个人电脑、家用电视机、镇流器等办公设备和家用电器的大量使用造成了电力系统中的高次谐波含量越来越多。

1 并联型APF数学模型

针对APF一般数学模型通常作以下假设：

①开关为理想开关；②开关无死区时间；③电网侧电压三相对称。则

1.1 三相ABC静止坐标系下的数学模型

采用基尔霍夫电压定理建立A相回路方程为

(3)

同理可得b相、c相方程为

(4)

考虑三相对称，则可得

(5)

所以采用二值逻辑关系描述的APF一般数学模型为