一种无锁相环的有源电力滤波器的设计研究

荆鸿儒 简优宗

(1.哈电集团哈尔滨电站工程有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150040;2.哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

0 引言

随着电力电子设备的广泛应用，非线性负载以及为了解决能源危机而新兴的各种新能源并网装置的增加，都对电网产生了一定程度的污染，使电网中混入了大量的谐波分量和无功功率，而这些污染又严重的冲击了接在电网上的其它用电设备、降低了设备的使用寿命，并且降低了输电线路的有效利用率，因此有源电力滤波器(APF)的推广有着十分重要的意义［1－10］。

1 系统组成及工作原理

有源电力滤波器的系统构成如图(1)所示，其工作原理是检测出非线性负载所产生的谐波电流，通过PWM变流器产生大小相同、方向相反的电流，注入电网来抵消非线性负载所产生的谐波电流［2］。

系统主要由电流指令运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路和主功率电路组成。电流指令运算电路是通过检测出电网电流的谐波电流，通过一系列的软硬件电路的处理得到所需要的向电网注入电流的信号，包括了作信号处理时所需要的电压同步信号和正余弦值，和为了维持主功率电路电容电压稳定而注入的一个电流信号。电流跟踪控制电路是一个将电流给定信号和反馈的实际输出电流信号相比较产生PWM控制信号的闭环电路，其目的是为了保证实际输出电流信号跟踪电流给定信号，在保证跟踪速度的前提下还要保证输出的精度，本文中采用限制最高频率的滞环比较法。……