并联型有源电力滤波器系统结构与基本原理

并联型有源电力滤波器系统构成的原理，负载为产生谐波的谐波源，变流器和与其相连的电感、直流侧贮能元件（图中为电容）共同组成有源电力滤波器的主电路。与有源电力滤波器并联的小容量一阶高通滤波器（或采用二阶高通滤波器），用于滤除有源电力滤波器所产生的补偿电流中开关频率附近的谐波。
　　1 电流跟踪控制电路电流跟踪控制
　　电路是补偿电流发生电路中的*1 个环节，其作用是根据补偿电流的指令信号和实际补偿电流之间的相互关系，得出控制补偿电流发生电路中主电路各个器件通断的PWM 信号，控制的结果应**补偿电流跟踪其指令信号的变化。
　　由于并联型有源电力滤波器产生的补偿电流应实时跟随其指令电流信号的变化，要求补偿电流发生器有很好的实时性，因此电流控制采用跟踪型PWM 控制方式。目前跟踪型PWM控制的方法主要有两种，即瞬时值比较方式和三角波比较方式。
　　三角波比较方式不直接将指令信号ci与三角波比较，而是将ci与实际的补偿电流信号c i的偏差c Δi 经过放大器A之后再与三角波比较。该方法虽然开关频率固定，且等于三角载波的频率，跟随误差较大等缺点，但是输出电压中所含谐波较少的特点，所以本文采用三角波比较方式。
　　2 APF 主电路结构
　　电压型 PWM 变流器的直流侧接有大电容，在正常工作时，其电压基本保持不变，可看作电压源；电流型PWM 变流器的直流侧接有大电感，在正常工作时，其电流基本保持不变，可看作电流源；对于电压型PWM 变流器，为保持直流侧电压不变，需要对直流侧电压进行控制；同样对于电流型PWM 变流器也需要对直流侧的电流进行控制。电流型PWM 与电压型PWM 变流器相比，不会因为主电路开关器件的直通而发生短路故障。但是，电流型PWM变流器直流侧大电感上始终有电流流过，该电流将在大电感的内阻上产生较大的损耗，因此目前较少使用。
　　有源电力滤波器在实际应用中往往要求容量较大，如果采用单个PWM 变流器不能达到容量要求时，通常采用多重化的主电路形似。采用单个PWM 变流器的有源电力滤波器的主电路，根据贮能元件的不同，可分为电压型和电流型两种。
　　对于主电路本论文采用电压型PWM 变流器。对于直流侧的电容，本论文采用2000V的直流电压源代替。
　　3 指令电流运算电路指令电流运算电路的作用是根据有源电力滤波器的补偿目的得出补偿电流的指令信号，即期望由有源电力滤波器产生的补偿电流信号。指令电流运算电路的核心是谐波和无功电流实时检测方法。以三相电路瞬时无功功率理论为基础，计算p、q或pi、qi为出发点即可得出三相电路谐波和无功电流检测的两种方法。下面介绍pi、qi运算方式。
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