李博 戚松岐

摘 要：APF（Active Power Filter，有源电力滤波器）是一种抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置，它可对大小和频率都变化的谐波和无功进行补偿。现在很多微机控制中都加入了滤波环节，但在三相abc静止坐标系下APF的三相电流之间的强耦合，高度非线性关系使得实际补偿信号与指令信号产生巨大误差，严重影响APF的补偿精度，所以本文引入逆系统法实现APF解耦。

关键词：解耦控制、逆系统、APF

1、前言

近年来，随着人们生活质量需求的提升，众多电力电子器件已经广泛应用于各个行业，这些装置的有着高度非线性、强耦合性和不平衡用电性等特点，将产生大量的谐波和无功功率，这些谐波和无功作为污染源将会注入电网中，对电能质量产生巨大影响。APF是一种新型谐波抑制和无功补偿装置，APF有对谐波、无功电流实现精确补偿，可以补偿各次谐波且不会和电力系统产生谐振的优点。因此，用APF来抑制和补偿谐波，提高电能质量已经成为现代电力系统安全经济运行的迫切要求。

2、 有源电力滤波器逆系统解耦控制

2.1 有源电力滤波器数学模型

APF是一种用于动态抑制谐波，补偿无功的电力电子装置，APF系统由指令电流运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路和主电路几大部分组成。三相三线APF的结构如图一所示，其中，vsj（j=a，b，c）代表三相理想电网电压，Ls为电网等效电感，Cj（j=a，b，c）为PPF的电容，vcj（j=a，b，c）是无源滤波器两端的电压，vLj（j=a，b，c）为公共连接点（point of common coupling， PCC）处的电压，Cde，vde为直流侧电容和其两端的电压，设电网电流为iSj（j=a，b，c），电网电压uSj（j=a，b，c），APF流过的电流为iFj（j=a，b，c），iLj（j=a，b，c）为负载电流，S1-S6为6个开关器件IGBT。……