一種新型并聯(lián)混合型有源濾波器的研究

APF的有源部分與LC濾波器串聯(lián)，然后并聯(lián)接入電網(wǎng)，非線(xiàn)性負載為整流負載。有源濾波支路產(chǎn)生諧波補償電流來(lái)補償整流負載電流中的諧波電流，從而使電網(wǎng)側電流實(shí)現正弦化。負載交流側串接阻抗，以防止短路故障電流和降低負載電流畸變率，同時(shí)抑制公共節點(diǎn)電壓的開(kāi)關(guān)紋波分量。
無(wú)源濾波器采用單調諧電路，在某個(gè)低次諧波附近呈現低阻抗，分流負載電流的該次諧波分量，而在開(kāi)關(guān)頻率處呈現高阻抗，從而不需要額外的開(kāi)關(guān)紋波濾波器，減小了系統的體積。此外，對于基波而言L(fǎng)C諧振電路相當于一個(gè)大電容，承擔了大部分的基波電壓，有源濾波器上的基波電壓非常小，降低了對開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求。因此在某些場(chǎng)合中可以選用低壓MOSFET，降低成本，提高系統效率及補償性能。

2 TSHAPF控制策略
TSHAPF中逆變器控制策略是整個(gè)濾波系統的核心問(wèn)題，它決定著(zhù)濾波的跟隨特性和整體濾波效果。文中提出了一種采用電網(wǎng)諧波電流反饋控制與負載諧波電流前饋控制的復合控制策略，這種控制方法計算量小，控制簡(jiǎn)單，濾波效果比僅采用電網(wǎng)諧波電流作反饋控制時(shí)更好。其中前饋控制的作用是當擾動(dòng)出現時(shí)立即根據擾動(dòng)的性質(zhì)和大小進(jìn)行控制，以補償擾動(dòng)的影響，目的是加速系統響應速度，改善系統的調節品質(zhì)；反饋控制主要用來(lái)彌補前饋控制的不足，克服模型不精確以及干擾帶來(lái)的影響。TSHAPF的總體控制框圖如圖2所示。

2．1 反饋控制
反饋控制是有源濾波器中最常用的控制策略，目的在于利用有源濾波器來(lái)改善無(wú)源濾波器的整體濾波性能。
基于瞬時(shí)無(wú)功理論，文中通過(guò)abc-dq變換將三相電網(wǎng)電流is轉化為瞬時(shí)有功電流id1和瞬時(shí)無(wú)功電流iq1，其中的直流部分對應is中的基波分量，交流部分對應is中的諧波分量。使用兩個(gè)一階高通濾波器從id1，iq1中提取出交流分量idac和iqac，之后進(jìn)行dq-abc變換就可以得到待補償的電網(wǎng)諧波電流iSH，將其放大K倍后作為有源濾波器的參考信號。同時(shí)，通過(guò)檢測逆變器直流電壓Vdc進(jìn)行閉環(huán)控制可以實(shí)現Vdc的建立與穩定，無(wú)需外加獨立直流電壓源。