基于MATLAB的串联型有源电力滤波器建模与仿真

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第21卷第2期长沙电力学院学报(自然科学版)V01．21No．22006年5月JOURNALOFCHANGSHAUNIVERSITYOFELECTRICPOWER(NATURALSCIENCE)May．2006基于MATLAB的串联型有源电力滤波器建模与仿真陆秀令，曹才开，张松华(湖南工学院，湖南衡阳421008)摘要：分析串联型有源电力滤波器的工作原理，并对其控制方法进行研究．利用MATLAB仿真软件建立串联型有源电力滤波器的仿真模型，并进行仿真实验．仿真结

2、果表明串联型有源电力滤波器对电压型谐波源具有良好的抑制作用．关键词：有源电力滤波器；MATLAB；建模；仿真中图分类号：TM76；TP391文献标识码：A文章编号：1006—7140(2006)02-0001-05ModelingandSimulationofSeriesActivePowerFilterBasedonⅣ【ATLABLUXiu—ling，CAOCai·kai，ZHZNGSong—hua(HunanInstituteofTechnology，Hengyang4210o8，China)Abstr

3、act：Theprincipleoftheseriesactivepowerfilterisanalyzedinthispaper，anditscontrolmethodisstudied．TheseriesactivepowerfilterisbuiltintomodelsandsimulatedbyMATALAB，andthesimu—lationiscarriedout．Thesimulationresultsindicatethattheseriesactivepowerfilterhasgoodh

4、armoniccompensationefecttovoltagetypeharmonicsource．Keywords：activepowerfilter；MATLAB；modelingsimulation随着各种各样非线性负荷的广泛使用，谐波污力用户都具有十分重要的意义．治理谐波目前较多染13益严重，有效治理谐波污染对于电力系统和电采用无源滤波器，但无源滤波器存在滤波效果不够收稿日期：2005—12一o6基金项目：湖南省自然科学基金资助项目(03JJY5005)；湖南省教育厅科研资助项目(05C002)

5、作者简介：陆秀令(1969一)，男，副教授，硕士，主要从事PLC、电力电子技术、电网谐波分析与抑制的研究维普资讯http://www.cqvip.com2长沙电力学院学报(自然科学版)2006年5月理想，只对某几次谐波有滤波效果，而对其它次谐波很可能有放大作用，且滤波效果易受元件或系统参数及电网频率等变化的影响．治理谐波最有效的措施是采用有源电力滤波器(ActivePowerFilter，简称APF)，有源电力滤波器是一种动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，具有高度可控性和快速响应性，它能对大小和频率

6、都变化的谐波和无功进图2串联型APF一相等效电路行补偿，可以克服传统的无源滤波器的缺点．串联型APF适合补偿电压型谐波源负载(即直流侧含由图2及叠加定理得有大电容滤波的整流电路)J．本文主要介绍串联i。=i。h+i。f．(1)型有源电力滤波器的工作原理，并对其控制方法进对基波来讲，APF其阻值为零，于是就有行研究，利用MATLAB软件建立了仿真模型，在i：—_．·(＼2‘)／simulink环境下，对提出的控制方法和串联型APF●对谐波来讲，APF则呈现高阻抗K，相当于电网抑制谐波的效果进行了仿真实验．和负

7、载之间的一个谐波隔离器．1串联型APF的工作原理及其控制h=．‘(3)方式当∞时，i。0，从而使电网谐波电流等于串联型APF的系统结构如图1所示，该系统主零．要由谐波检测、PWM控制、驱动电路和主电路组成，图2中L=ul+Lf．(4)其中前三部分构成APF的控制电路，主电路是由=。h+ul+Lf．(5)IGBT构成的三相桥式电压型PWM逆变器组成．进uch=一ul。(6)行谐波补偿时，APF通过补偿变压器T被串联在电由式(5)，(6)可得源和逆变器之间，所以称为串联型APF．f=Lf．(7)即电网电压的谐波

8、电压为零，达到了抑制谐波电压—．I一，水1n^上．：}高广I—谐渡l一的目的．根据上面的分析，串联型有源电力滤波器输出谐波电压指令信号应为Ue’h=一u1．(8)式中u二为指令信号．该控制方式需要对负载谐波电压进行检测．设图1串联型APF系统结构三相电路各相电压和电流瞬时值分别为。，，。为了说明串联型APF的基本工作原理，图2给和i。，i，。，根据瞬时无功功率理论，从而得到两相出了进行谐波补偿的一相等效电路’5】