有源电力滤波器直流侧电压优化控制研究

徐 锋，程汉湘，何绍洋

(1.浙江台州职业技术学院电子电气工程系，浙江 台州318000;2.广东工业大学自动化学院，广东 广州510006)

1 引言

有源电力滤波器(APF)是目前使用较为普遍的谐波及无功功率补偿装置，APF的补偿性能取决于主电路的拓扑结构和控制方式。目前APF的主电路结构比较成熟，且大多采用PWM变流器作为其主电路，因此有源电力滤波器的性能依赖于所采用的控制方法，在整个控制策略中，直流侧电容电压的稳定控制是十分重要的环节。因此，对直流侧电容电压进行控制，使其保持稳定对APF的补偿效果具有重要的意义。同时，有源电力滤波器(APF)是一个十分复杂的非线性动态补偿系统，选择合适的控制方式实现较好的控制特性是十分困难的，因为控制是在主电路产生复杂时变的谐波和无功电流情况下同时进行的。本文通过研究有源电力滤波器、电源、非线性负载之间能量交换的机理，提出直流侧电容电压稳定的控制方法，使电压波动程度减小，有效降低了补偿后系统电流谐波畸变率［1］。

2 有源滤波器直流侧电压波动分析

有源电力滤波器系统中，负载的变化会引起负载有功电流的变化，直流侧电压控制不能立刻反应，导致变流器吸收或释放有功功率，引起直流侧电压波动［2］。为使有源电力滤波器正常工作，达到预期的补偿效果，直流侧必须有足够高的电容电压并保持稳定，以保证在动态补偿的任何瞬间能根据控制要求输出所需的补偿电流。……