一种无谐波检测的并联混合型APF的仿真研究
有源电力滤波器(APF)在谐波治理中应用
有源电力滤波器（APF）在谐波治理中应用【摘要】随着电力电子技术的飞速发展，大量非线性负载广泛应用，谐波污染问题逐渐受到了高度重视，做为治理谐波最有效的方案——有源电力滤波器（APF）成为了国内外研究热点。
本文通过对谐波的产生原因与危害、波抑制与无功补偿和APF的基本工作原理及发展应用，简要阐述APF在谐波治理中的应用前景。
【关键词】谐波;有源电力滤波器;应用一、谐波研究背景当代世界电力工业中，几乎都采用交流供电方式。
在理想情况下，电源以单一且固定频率（50HZ或60Hz）向电网提供正弦变化的电压。
电网可以视为一个线性系统，系统中各个点的电压，电流会和电源有相同频率的正弦变化，这些电气量只存在幅值和相位的不同。
但随着电力电子技术的发展，电力系统中非线性负荷快速增加，实际系统已经不能近似为理想系统，直接的表现形式就是电压、电流出现了波形的周期性畸变。
从频域分析的角度就是说，这些电压，电流的波形之中不仅包含了与电源相同频率的基波正弦分量，还有一系列频率是基波频率整数倍的高频正弦分量。
这些高频分量统称为电力系统谐波，当电力系统中谐波含量过高时，也可以说存在较重的谐波污染时，电网的安全性和可靠性将会受到威胁，而传统的理论或方法（如正弦电路向量分析法等）也无法应用。
因此，电力谐波已经成为世界各国政府，科学界广泛关注的问题，谐波的研究是很有意义的。
二、谐波产生原因与危害随着我国改革开放的不断深化，现代电力电子变换技术产品等非线性负载的普及应用，一方面是科技发展的表现，另一方面却对电网产生了诸如谐波含量和无功功率增高的不利影响，这使得电网污染成为日益突出的严重问题，因此需要“实施绿色电力电子、打造绿色电网”，就必须首先解决电网污染的这个难题。
根据相关的电路知识，负载的电流与加在两端的电压不呈线性关系，从而形成了非正弦的电流，这些非正弦的电流中就包含有谐波，所以可以得出结论：非线性负载是产生谐波的根本原因。
关于电网中谐波的来源，可以概括为以下三个方面：（一）由于发电源质量问题从而产生谐波，这是因为在制作发电机内部的三相绕组时，几乎不可能做到绝对对称，同样发电机内部的铁心也不会绝对的均匀一致。
混合型有源滤波器研究[论文]
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混合型有源滤波器的研究【摘要】随着电力电子技术的不断进步以及大功率可关断器件的高速发展,有源电力滤波器(active power filter,apf)在抑制电网中的谐波、补偿供电系统的无功功率等方面得到广泛应用。
本文对混合型有源进行了研究,提出了一种适合工程中应用的大功率混合型有源滤波器,并对该滤波器的参数进行了设计。
【关键词】 apf拓扑结构逆变器1 前言有源滤波器已经被许多国家广泛应用到供电系统中,该类滤波器不但能够对用户自身谐波进行补偿还能够提高整个供电系统的服务质量。
随着研究的深入与需求的提高,有源滤波器正向着谐波补偿次数更高、单机容量更大方向发展以满足日益夸大的供电系统。
目前,制约有源滤波器发展的技术瓶颈主要是开关器件容量低和成本较高,为了克服这两个难题,可以采用有源滤波器和lc无源滤波器结合使用,构成混合型大功率电力滤波器(high-capacity hybrid active power filter)。
在混合型有源滤波器中,可以把谐波补偿的主要任务交给lc无源滤波器完成,同时又兼顾了开关频率高的特点,从而克服开关器件容量低、成本高的特点,平衡了开关频率和容量的矛盾。
本文对混合型有源滤波器的基本原理和拓扑结构进行了研究,提出了一种新型的混合型有源滤波器,仿真实验证明所设计滤波器的谐波补偿效果较好。
2 有源滤波器及其拓扑结构2.1 有源滤波器基本原理以并联型有源滤波器为例对其基本原理介绍。
有源滤波器包括两大部分:指令电流运算电路和补偿电流发生电路,其中补偿电流发生电路又由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分组成。
指令电流运算电路的主要作用是对补偿对象中的谐波和无功电流分量进行检测,得到补偿指令信号,为后续的补偿做准备,补偿电流发生电路根据指令电流运算电路检测得到补偿指令进行电流补偿操作,使得补偿电流和负载中产生的谐波和无功相抵消。
通常选择pwm变流器作为图中的主电路,在补偿电流时作为逆变器使用。
基于软开关技术的并联型APF的研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆｓ ｈ ｕ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｆｒ ｏ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ， ｓ ｏ ｆ ｔ — ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｔ ｕ ｂ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｈ ｙ ｓ ｔ ｅ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ — ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｔ ｏ
０ 引言
电力 电子 技 术 在 电能 变 换 方 面 具 备快 速 、可
控 的特 点 ，应 用 在 人 们 的 生 产 生 活 中 ，大 大 提 高
并联型APF补偿容性非线性负载不稳定机理研究
并联型APF补偿容性非线性负载不稳定机理研究李鹏;蒋晓明;黄俊华;张涛【摘要】Instability can occur when a parallel active power filter whose reference current is deduced based on load current detection is applied to compensate capacitive nonlinearity load. The root cause of instability is the mismatch and the mutual influence of input and output impedance in cascade system. The mathematical model of parallel active power filter which is applied to compensate capacitive nonlinearity load is primarily built for the problem in this paper, and the impedance characteristic of input and output part in cascade system is analyzed based on the Middlebrook impedance analysis theory, the root instability cause is discussed by the stability criterion in cascade system, finally, the simulation and experimental results validate the correctness of the theoretical analysis.%基于负载电流检测方式的并联型有源电力滤波器补偿容性非线性负载时会发生不稳定的现象，其根本原因在于整个级联系统输入输出级阻抗不匹配，存在相互影响。
有源电力滤波器(APF)在谐波治理中应用
有源电力滤波器（APF）在谐波治理中应用三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要APF;APF有并联型和串联型两种，前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
本文作者研究了有源电力滤波器（APF）在谐波治理中应用。
标签：有源电力滤波器;谐波治理;应用0、引言有源电力滤波器（APF：Active power filter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
1、有源电力滤波器的工作原理有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
可以同时滤除多次及高次谐波，滤除率高达95%以上，且不会引起谐振。
有源滤波器APF通过外部电流互感器CT，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流的谐波成分。
然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，实现滤波功能。
APF的内部框架图如图1所示。
2、有源滤波和谐波治理的关系对供电系统中周期性非正弦电量进行傅里叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。
它实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。
向供用电网注入谐波电量或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。
在一些工业和商业的电力供应系统中，在额定负荷范围内，有时发生补偿电容器或熔断器频繁发热烧毁、一些测控元件或控制保护设备产生异常误差或误动作、负荷开关失控、生产工艺或产品质量不稳定等原因莫名故障或事故，其实这些问题的最大的起因就是谐波的存在。
统一电能质量调节器并联侧APF谐波检测技术
１ 引 言
电 能质 量 问题 不 仅 是 电力 系 统 中 电压 和 频 率 等基 本 技 术 问题 ，它 关 系 到 整 个 电力 系 统 及 设 备 的安全 、 定 、 济 、 靠 运行 。Ｕ Ｑ 稳 经 可 Ｐ Ｃ可 进 行 电 压、 电流 补 偿 ， 较 好 地 解 决 诸 多 问题 ， 为 动 态 能 作
对 系统输 出的调节对 参考信号输入 进行 滤波 。 得 到 与原始 输入 中 的干 扰信 号 ｎ 近 似相 等 的干 扰 。
信 号 ｎ， 与 原 始 输 入 信 号作 差 ， 。再 即可 将 信 号 ｓ分
３ Ｆ Ｄ 法 和 － 的 一 致 性 分 析 Ｂ 法
在 Ｆ Ｄ法和 ｉｉ 的谐波检测算法 中，皆采 Ｂ ｐ －法
关 键词 ： 谐波 检测 ；有源 电力滤波 器 ；统一 电能质量 调节器
中图 分 类 号 ：Ｍ９ ５ Ｔ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０ ｌＯ ２ １ ） １０ ６ － ４ １０ 一 Ｏ Ｘ（０ ２ ０ — ０ ６ ０
Ｒ ｓａ ｃ ｎ Ｈａ ｍｏ ｉ Ｄｅｅ ｔ ｇＭ ｅｈ ｄ ｆｒＳ ｕ ｔＡＰ ｎ ＵＰ ｅｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｎｃ ｔｃｉ ｔ ｏ ｏ ｈ ｎ Ｆ ｉ ＱＣ ｎ
速傅 里叶变换 （ ｒ ） Ｆ ｒ 的检测 法和基于 时域分析 的 Ｆ Ｄ检测法等。 Ｂ 在此研 究了 Ｕ Ｑ Ｐ Ｃ并联侧 Ａ Ｆ的谐波 电流检 Ｐ 测 技术 ，重 点研 究基于 瞬时无功功 率理论 的 ｉｉ ｐ － 法、 自适 应 法 和 Ｆ Ｄ法 等 。对 ３种 方 法 进 行 仿 真 Ｂ
题进 行深入 分析 。通过 Ｍ ｔ ｂＳｍ ｌ ｋ软件 对 Ｕ Ｑ ａｌ ／ｉ ｕｉ ａ ｎ Ｐ Ｃ系统 并联侧 Ａ Ｆ的谐 波检 测技 术和 Ｕ Ｑ Ｐ Ｐ Ｃ整体 功能进 行 了仿 真研 究。 在实验 室条件 下搭 建 Ｕ Ｑ Ｐ Ｃ实验平 台 ， 对系 统并联 侧运行 和控制 情况进 行 实验研究 。 结果表 明 ， 对 ＵＱ Ｐ Ｃ并联侧所 采用 的谐 波 电流检 测算 法和 电流跟踪 控制算 法是 正确并 可行 的。
并联混合型注入式APF补偿特性的研究与仿真
波 电流 波 动 、 网谐 波 电压 波 动 、 网 阻 抗 波 动 和 电 网频 率 波 动 对 滤 波 系 统 控 制 性 能 的 影 响 ， 给 出 了 各 种 电 网 参 电 电 并 数 波 动 对 Ｈ Ｐ Ｉ 制 谐 波 性 能影 响 的仿 真 图 ， Ａ ＦＣ抑 所得 的结 论 可 为 Ｈ Ｐ Ｉ Ａ ＦＣ的设 计 和工 程 应 用提 供有 效 的指 导 。
摘
要 ：分 析 了并 联 注 入 式 有 源 电力 滤 波 器 （ ｙｒ ｃｉ ｏ ｅ ｌ ｒ ｉ ｎ ｃｉ ｉ ｕｔＨ Ｐ Ｉ 的工 作 原 理 和 拓 ｈ ｂｉ ａｔ ｅｐｗ ｒ ｔ ｔ ｉｊ ｔ ｎｃｒ ｉ Ａ ＦＣ） ｄ ｖ ｉ ｆ ｅｗ ｈ ｅ ｏ ｃ ，
扑结 构 ， 立 了 Ｈ Ｐ Ｉ 建 Ａ ＦＣ的 电气 模 型 和 控 制 方 程 ， 此 基 础 上 ， 一 步 分 析 了 根 据 负 载 谐 波 电 流 控 制 策 略 下 ， 网 谐 在 进 电
并 联 混 合 型 注 入 式 ＡＰ Ｆ补 偿 特 性 的研 究 与 仿 真
陆 秀令 ，张松 华 ，周 腊吾 ，曹 才开
（． １ 湖南 工 学 院 电气 与 信 息 工 程 系 ， 南 衡 阳 ４ １０ ； ． 南 大 学 电 气 与 信 息 工 程 学 院 ， 南 长 沙 ４０ ８ ） 湖 ２ ０８ ２ 湖 湖 １０２
（ ． ｅ ａｔ ｅ ｔ ｆ ｌ ｔｃ ｌ ｎ ｎｏ ｔ ｎＥ ｇ ｅ ｒ ｇ ｕ ａ ｎ ｔｕｅｏ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｈｅ ｇ ａ ｇ４ ０ ， ｈｎ １ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｏ ｅ ｒ ａ ａ ｄ Ｉｆｒ ｉ ｎ ｉ ｅｉ ，Ｈ ｎ ｎＩ ｓ ｔｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ， ｎ ｙ ｎ ２ ０ ８ Ｃ ｉａ ｍ Ｅ ｃｉ ｍａ ｏ ｎ ｎ ｉ Ｔ １ ２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｌｃ ｉａ ａ ｄ Ｉｆ ａ ｏ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｈｕ ａ ｎｖ ｒ ｔ ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ， ｈｎ ） ． ｏ ｅ ｅｏ ｅｔ ｃ ｌ ｎ ｎｏ ｔ ｎＥ ｇ ｅｉ ， ｎ ｎＵ ｉｅｓ ｙ Ｃ ａ ｇｈ １ ０ ２ Ｃ ｉａ ｌ Ｅ ｒ ｍ ｒ ｉ ｎ ｎ ｉ
电力有源滤波器(APF)控制方法研究及Matlab仿真
指令
＋
１ ㈠
ｌＵｒ ＋
电流 运算 算法
滞环 电流 比较器
图 １ Ａ Ｆ系统框 图 Ｐ
ＰＩ
算法
２ ｉ 制算法 、ｉ 控 如图 ２ 所示 。该算法 中需要用到 ａ 电网电压 ｅ 相 同相位的正弦信号ｓ ａ￣ 对应 的余弦信号 － Ｏ ｔ ｉ ｔｌ ｎ ｌ ＣＳｏ， ｔ 他们有一个锁相 环和一个正 、余弦信号发生 电路得 到。根据定义可以计算 出ｉ 经 Ｌ Ｆ滤波得 出ｉ ， 、ｉ Ｐ 、
Ｓｍｐ ｗｅ ｓｓｅ ｓ ｄ ｌ ｅＭ ａｌｂｔ ｕ ｌ ｅｍｏ ｅ ｎ ｉ ｌｔ ｅ Ｆ ｓ ｓｅ Ｉ ｒ ｖ ｄｔａ ｅＤＣ ｉ ｏ ｒｙ ｔｍ ｍｏ ｕｅｉ ｔ ｔ ｂ ｉ ｔ ｄ ｌ ｄｓｍｕａｅｔ ｎ ｈ ａ ｏ ｄｈ ａ ｈ ＡＰ ｙ ｔｍ．ｔＳ ｏ ｅ ｔ ｈ ｐ ｈ ｔ
周昊Байду номын сангаас
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王毅
１０４ ） ００４
（ 交通大学 电气工程学院 ，北京市 北京
Ｚｈ ｕＨａ Ｗ ａ ｇＹｉ ｏ ｏ ｎ
（ｃ ｏ ｌ ｆ ｌｃ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｆ ｅ ｉｇ ｉ ｔｎ ｎｖ ｒ ｔ， ｅ ｉｇ １ ０４ ） Ｓｈ ｏ ｏ Ｅｅｔｃ ｇｎｅｉ Ｂ ｉｎ ａ ｏ ｇ ｉｅ ｉ Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ ｒａＥ ｎｏ ｊ Ｊｏ Ｕ ｓｙ ｊ 【 摘 要】 通过瞬时无功功率理论的ｉ ｉ 。 、 算法设计了电力有源滤波器 ， 提出直流侧电压的Ｐ 控制。 Ｉ 在理
前 言 在工业技 术如此发达的今天 ，随 着电力电子器 件 的广泛应用 ， 出现 了大量的变流器型的负荷 ， 带来 了严重的谐波污染 ， 同时也消耗 了大量的无功功率 ， 由于其功率 因数低 ， 电网带来 了严重的负担 ， 给 降低 了电力系统的电能质量 。无功功率 的增大可造成设 备 容量 增加 、设备及线损增大和 线路 及变压器 电压
并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究
并联型有源电力滤波器电源电流控制方法研究魏学良;蔡欣;姜珊【摘要】有源电力滤波器(active power filter,APF)是一种动态抑制谐波和无功的电力电子装置,以并联型有源电力滤波器为研究对象,从APF补偿电流的控制和直流侧电容电压角度出发,分析了电源电流控制方式,实现补偿电流的检测及双闭环反馈控制,提高系统的补偿精确度和动态响应性能.另外,直流侧电压的指令值都是根据电网电压的工作范围、APF的直流侧电容、额定输出电流、PWM逆变器输出侧电感、电流电压调节器以及调制策略等参数设计的,在考虑直流侧电压与APF功率损耗和补偿性能关系的基础上,提出了采用下垂调节器设计逆变器直流侧电压的控制参考值,使其兼顾APF的功率损耗及补偿性能综合平衡的优点.仿真结果验证了该APF控制系统的正确性和有效性.%The active power filter ( APF) is a dynamic power electronic device to suppress the harmonics and reactivepower .From the perspective of the compensation current and DC side capacitor voltage of APF,a three-phase , three-wire parallel type active power filter applied detecting source current control method to achievethe compensation current detection and the double closed loop of current control ,which improved the compensation accuracy and dynamic performance .Moreover,DC link voltage reference was designed according to operating space of the grid voltage ,DC link capacitor value ,rating output current , output inductance value ,current regulator ,voltage regulator ,and modulation strategy etc .Based on the re-lationship between DC link voltage and power loss and APF compensation ,the droop controller was adopt-ed to achieve a comprehensive optimization betweenactive power loss and the compensation performance of APF.Simulation results prove the validity and feasibility of the APF control approach .【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2017(021)012【总页数】9页(P85-92,99)【关键词】有源电力滤波器;电源电流控制;直流侧电压;下垂调节器;双闭环反馈控制【作者】魏学良;蔡欣;姜珊【作者单位】中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京102249;艾博白云电气技术(扬州)有限公司,江苏扬州225000;中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TN713.8近年来，电力电子设备及非线性冲击性负荷在电网中的广泛应用，引起了严重的电能质量和谐波问题。
无源滤波器的设计及仿真研究解析
无源滤波器的设计及仿真研究摘要由于大量非线性电力负荷的增加，给电网的正常运行带来了功率因数降低、电磁干扰和谐波污染的问题。
功率因数过低，将会导致大量的电能浪费、设备利用率降低和电压偏差过大等；谐波电流的存在，则会引起波形畸变、电力设备基波负载容量下降和电力装置产生谐振等严重问题，有的电力系统甚至引起电力设备损坏事故。
文章介绍了无功补偿的必要性以及谐波的产生与危害性，指出无功补偿和谐波治理装置的现状，并结合具体案例做出了相关分析。
关键词：电网无功补偿谐波治理引言随着全球工业化进程的不断加快。
对地球环境的污染和破坏也空前加剧。
为此，在全世界范围内掀起了环境保护的高潮。
当今时代是高度强调环境保护和生态保护的时代，这是全球全人类和全社会的共识。
电力系统也面临着污染，公用电网中的谐波电流和谐波电压就是对电网环境最严重的一种污染。
电力电子装置就是公用电网中最主要的谐波源，随着电力电子装置的应用日益广泛。
电网中的谐波污染也日趋严重。
电网谐波对电气设备的正常运行危害很大，它可导致电容器过流损坏，电动机力矩不稳，继电保护装置误动作，计算机等敏感电器发生功能错误。
本文的内容安排如下：第一部分介绍了本课题的研究背景，无功补偿和谐波治理的意义以及无功补偿装置与谐波治理装置的现状。
第二部分介绍了无源滤波器的设计方法。
第三部分结合工程实际，给出了某大型冶金企业谐波治理与无功补偿的两种方案，并对其中一种方案进行了仿真。
最后，针对两种方案比较其优劣。
第一章无功补偿与谐波治理的意义和现状无功补偿和谐波治理是涉及电力电子技术、电力系统、电气自动化技术、电工理论等领域的重大课题，由于电力电子装置应用日益广泛，谐波和无功问题引起人们越来越多的关注。
同时，也由于电力电子技术的飞速进步，在谐波治理和无功补偿方面也取得了一些突破性的进展。
一、无功补偿与谐波治理的意义无功补偿与谐波治理都与供电系统的电能质量密切相关。
谐波治理本身就属于改善电能质量的范畴，而无功补偿装置在补偿负荷或系统无功功率的同时也直接调节了系统电压，在一些枢纽变电站利用电力电容器和相控电抗器及现代电力电子控制技术组成的静止无功补偿器（SVC）直接作为电压调控的手段，由于其响应迅速调控精准，工程应用十分满意。
APF三种滞环控制策略的仿真研究
APF三种滞环控制策略的仿真研究薛博文;方彦【摘要】文中基于并联型有源电力滤波器APF传统滞环、定频滞环、定频滞环和空间矢量相结合三种控制策略为目标,通过设计APF电路模型、内部谐波检测电路及选择参数,对APF三种不同控制策略下补偿的电网电压、电流波形及开关频率进行仿真.从APF三种滞环控制策略的补偿效果、开关频率与直流侧电压利用率等方面进行分析比较,验证了APF定频滞环SVPWM控制策略的优越性.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)014【总页数】4页(P119-121,125)【关键词】SVPWM;传统滞环;定频滞环;控制策略【作者】薛博文;方彦【作者单位】西安铁路职业技术学院电气工程系,陕西西安710016;西安铁路职业技术学院电气工程系,陕西西安710016【正文语种】中文【中图分类】TN713有源电力滤波器（APF）是一种能够抑制谐波、补偿无功的电力电子装置。
通过控制APF向电网注入与谐波电流等值相反的补偿电流信号，来抵消电网中谐波电流，达到动态实时补偿的目标。
其控制系统主要采用双闭环控制（电压外环与电流内环），利用电压外环控制APF直流侧电压，使其稳定在某个固定范围；利用电流内环按电流指令进行电流控制，使得补偿电流跟踪指令电流信号。
一般APF内环电流控制方法包括电流控制法、电压控制法与复合控制法（电流结合电压）三种[1]。
本文通过仿真研究两种直接电流控制和一种复合控制策略。
即：传统滞环、定频滞环、定频滞环和空间矢量（定频滞环SVPWM）相结合的APF三种滞环控制策略。
1 基于滞环控制策略的APF仿真电路1.1 仿真电路框图首先搭建APF仿真模型。
令三相线电压380 V的交流电作为电压源，A相初始相位为零度，基波频率50 Hz。
以A相为例，其余各相相位依次相差120°。
三相不可控整流桥后级负载参数：R=15Ω，L1=25 mH，无功负载为L=100 mH星形接法，如图1所示。
HODFC及其在并联型APF中的应用研究的开题报告
HODFC及其在并联型APF中的应用研究的开题报告一、选题的背景与意义随着电力系统的快速发展，发电机和负载之间的非线性负载越来越多，其对电网的影响越来越大，如谐波干扰、无功功率等问题，危害了电网的稳定运行和质量。
为了解决这些问题，主动滤波技术和并联型有源功率滤波器（Active Power Filter，简称APF）得到了广泛的应用。
其中，HODFC（High-order dual-frequency current）控制策略被认为是控制负载谐波电流的一种有效方法之一，其独特的频率分离技术可以使其在复杂电网条件下具有更好的抑制谐波电流的能力。
因此，HODFC在APF中的应用研究具有很高的实际意义和应用前景。
二、论文的主要内容本文将以HODFC和APF为研究对象，主要探讨以下内容：1. HODFC的原理和基本结构：介绍HODFC的概念、原理、结构和工作原理。
2. APF的基本原理和控制策略：介绍APF的基本原理、控制方法和运行过程，重点分析基于电流控制的APF。
3. HODFC在APF中的应用：分析HODFC在APF中的工作原理和控制策略，通过仿真分析和实验验证，比较HODFC与其它控制策略的性能和效果，并深入探讨其在实际应用中存在的问题和解决方法。
三、论文的研究目标和意义本文的研究目标是深入探究HODFC在APF中的应用，通过仿真分析和实验验证，比较不同控制策略的性能和效果，提出改进方案，为谐波和无功电力质量控制提供新思路和技术支持。
具体意义如下：1. 有效提高电力质量：APF依靠控制功率电子装置的输出电流，对谐波和无功电流进行补偿，能够有效提高电力质量，提高电网稳定性和可靠性。
2. 探索高效控制策略：比较各类控制策略的性能和效果，探索高效的控制策略，为 APF 的设计和控制提供指导和支持。
3. 拓展应用前景：探讨 HODFC 在APF 中的应用，增加 HODFC 的实际应用领域，对电力质量控制等领域提供参考和借鉴。
并联型APF的增强型自适应线性自抗扰控制
在电力系统的复杂迷宫中，并联型APF（有源功率滤波器）如同一位勇敢的探险家，它肩负着维护电网纯净、驱散谐波污染的重任。
然而，这位探险家并非孤军奋战，它拥有一种神秘而强大的武器——增强型自适应线性自抗扰控制。
这种控制策略如同探险家的忠诚伙伴，时刻守护着电网的安全与稳定。
首先，让我们来揭开增强型自适应线性自抗扰控制的神秘面纱。
这是一种先进的控制技术，它通过实时监测电网的状态，自动调整控制参数，以应对各种复杂的电网环境。
就像是一位智慧的指挥官，它能够敏锐地捕捉到电网中的细微变化，并迅速作出反应，确保电网的稳定运行。
那么，增强型自适应线性自抗扰控制是如何发挥作用的呢？我们可以将其比喻为一位细心的园丁。
在电网这个庞大的花园中，谐波污染就像是杂草和害虫，它们时刻威胁着电网的健康。
增强型自适应线性自抗扰控制就像是园丁手中的锄头和杀虫剂，它能够准确地识别出谐波污染的位置和程度，并采取相应的措施进行治理。
这样，电网就能够始终保持在一个最佳的运行状态。
然而，增强型自适应线性自抗扰控制并非万能的。
在面对极端的电网环境时，它也可能会显得力不从心。
这时，我们就需要借助其他技术手段来辅助它。
例如，我们可以引入人工智能技术，通过大数据分析来预测电网的运行趋势，从而提前制定应对策略。
这就像是给园丁配备了一架高科技的无人机，让他能够从空中俯瞰整个花园，更加全面地掌握花园的状况。
此外，我们还可以通过优化电网结构、提高设备性能等方式来提升电网的稳定性。
这就像是给园丁提供了更好的工具和更肥沃的土壤，让他能够更加高效地管理花园。
总之，增强型自适应线性自抗扰控制是并联型APF的重要武器，它能够有效地应对电网中的各种挑战。
然而，我们也需要认识到它的局限性，并积极探索其他技术手段来弥补它的不足。
只有这样，我们才能够真正实现电网的稳定、高效和安全运行。
在这个充满挑战和机遇的时代里，让我们携手并进，共同探索电力系统的奥秘，为构建一个更加美好的未来而努力！。
并联型APF起动方法的研究
•电能质量•电器与能效管理技术(2016NO.23)并联型APF起动方法的研究$张国荣，王玉燕，陈夏冉(合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心，安徽合肥230009)摘要：为使有源电力滤波器(APF)直流侧电压顺利升至设定值并安全并网，介绍了采取软起动的必要性;同时分析了目前软起动的方法，并将其划分为3大类:外加电源法、外加限流电阻法、智能控制算法。
最后，比较了每种起动方法的优缺点，为工程应用中选择合适的APF起动方法提供指导，避免出现重复起动、烧坏设备等情况，具有一定的实用价值。
关键词：有源电力滤波器；直流侧电压；软起动；限流电阻；智能控制中图分类号：TM 762文献标志码：A文章编号：2095-8188(2016)23-0059-07 DOI ：10. 16628/ki.2095 -8188. 2016. 23. 011张国荣（1963—），男，研究员，博士，研究方向为电力电 子技术、计算机应用技术。
Research on the Starting Method of Shunt APFZHANG Guorong, WANG Yuyan, CHEN Xiaran(Research Center for Photovoltaic System Engineering, Ministry of Education，Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)Abstract ：This paper firstly introduced the necessity of adopting soft start to make the DC side voltage of APF rise to the setted value. Then,the method of soft start was analyzed, and it is divided into three categories： external power supply method, external current limiting resistance method and intelligent control algorithm, and each category has a fine classification. At last,the advantages and disadvantages of each method were compared,and it is helpful to select the suitable APF starting method in engineering application. It can avoid some situations such as repeated priming, burning equipments and has a practical value.Key words：active power filter ( APF) ；DC side voltage；soft start；current limiting resistance；intelligent control algorithm〇引言与无源滤波器相比，有源电力滤波器（Active Power Filter,APF)在抑制电网谐波和补偿无功方面具有显著的优越性，可补偿电网中随时变化的 谐波，实时性及动态性较好。
串／并联级联混合型有源电力滤波器APF控制技术和电路拓扑结构研究
文章 编 号 ： １ ７ — ３ ２ （ ０ ８）０ — ０ — ６ ２６３ 电力滤 波器ＡＰ 控 制技 术 Ｆ 和 电路 拓 扑 结构 研 究
高 潮 ，熊 宇
（ ． 信息职业 技术学院 电子通信技术 系 ，广东 深圳 ５ ８ ２ ； １ 深圳 １０ ９
１有源 电力滤 波器 与Ｌ 滤波器 混合使 用方 式 Ｃ
研 究
１１ 并联 型有 源 电力滤 波器 工作 机理 ．
【 收稿 日期】 ０ ８ １— ８ ２ ０ — ０ ２
［ 重点项 目］ 广东省 自然科 学基金 资助项 目 （ ６ ０ ３ ５ ０ ０ ２ ６ ），深圳市科技攻关计划资助项 目 （ ０７ Ｚ Ｊ７ ７ ２０ Ｓ Ｋ ０ ０ ）， 中山市科技计划项 目 ［ 作者简介】高潮 （ ９ ８ ），男 （ １５ 一 汉），四川仁寺人，教授，Ｅ ｍａ ： ｏ＠ｓｉ． ｍ． － ｉｇ ｃ ｚ ｔｏ ｃ ｌａ ｉｅ ｎ
联型 。并联 有源 电力滤波器是一种 用于动态抑制谐 波 别 是 对 某 些谐 波 有 时还 会放 大 ）；４）装 置 的损耗
和补偿无功 的新 型电力 电子装置 ，近年来 ，有源 电力 较 大 ；５）在 某 些 条 件下 和 系 统 发 生谐 振 ，引 发事 滤波器 的理论研究 和应用均取得 了较 大的成功 。对其 故。近年来 ，由于高功率大电流半导体器件及可关 主 电路 （ Ｓ） Ｖ Ｉ 参数 的设计也 进行 了许多探 讨 ，通 过分 断 晶 闸管 的发 展 ，促使 “ 有源 ” 型滤 波器 越来 越趋 析有源 电力滤波器 的交 流侧滤波 电感对 电流补偿 Ｉ 生能 向实用 化 。 的影响 ，在满足一定效率 的条件下 ，探讨 了该 电感 的
有 源 电力滤 波器 （ ｃ ｖ ｏ ｅ ｉｅ 简称Ａ Ｆ是 Ａ ｔ ｅ ｗ ｒ ｌｒ ｉ Ｐ Ｆｔ Ｐ）
有源电力滤波器apf分类 -回复
有源电力滤波器apf分类-回复有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）是一种能够有效抑制电力系统谐波干扰的设备。
它通过对电网电流进行实时监测、计算并控制其输出电流，从而消除谐波电流，改善电力质量。
APF根据其控制策略和电源连接方式可以分为多种分类。
本文将详细介绍三种常见的APF分类，包括电压型、电流型和混合型。
1. 电压型APF：电压型APF是以电压为基准进行控制的滤波器。
它通过监测电网电压，计算出理想电流，并控制逆变器输出电流与电网电压保持同相，以使其输出电流具有滤除谐波电流的能力。
电压型APF主要用于电网电压波动较大的场合，例如低压电网、发电机等，它能够在电网电压波动时及时调整输出电流以适应电网变化。
2. 电流型APF：电流型APF是以电流为基准进行控制的滤波器。
它通过监测电网电流，计算出理想电流，并控制逆变器输出电流与电网电流保持同相和同幅，以实现对谐波电流的补偿。
电流型APF主要用于电网电流谐波干扰较大的场合，例如有大量非线性负载的电网，它能够根据电网实际情况灵活调整输出电流，有效抑制谐波电流对电网的影响。
3. 混合型APF：混合型APF是电压型APF和电流型APF的结合。
它综合考虑电压和电流两个因素，通过根据电网的实际情况调整输出电流的相位和幅值，以最大程度地减小谐波电流的影响。
混合型APF灵活性和适应性较强，能够在不同的电网环境下发挥较好的滤波效果。
总结起来，电压型APF适用于电网电压波动较大的场合，电流型APF适用于电网电流谐波干扰较大的场合，而混合型APF则能够在不同的电网环境下灵活应用。
这些不同类型的APF都能够有效地抑制电力系统中的谐波干扰，提高电力质量，保证电网稳定运行。
随着电力质量要求的不断提高，APF在电力系统中的应用将越来越广泛。
电力有源滤波器(APF)的仿真分析
《装备维修技术》2021年第6期—377—电力有源滤波器（APF）的仿真分析郭泽华（许昌电气职业学院，河南 许昌 461000）Simulation analysis of active power filterGuo Zehua引言电网谐波来源于三个方面：其一是电源质量不高产生谐波；其二是输电网产生的谐波，但是由于发电设备和电网技术的更新，其二者对于谐波污染的贡献量已经很少；其三是用电设备产生的谐波，其对于谐波污染的贡献量最多。
产生谐波电气设备主要有：1.整流设备、2.电弧炉、电石炉、3.变频装置、4.家用电器。
谐波的危害概括起来，大致可以有以下几个方面：1谐波增加了系统中元件的附加谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用效率、2谐波影响各种电气设备的正常工作、3谐波频率与输电系统固有的特征频率重合时会发生谐振、4谐波会导致继电保护和自动装置的误动作、5谐波会对邻近的通信系统造成明显的干扰，降低通信质量、6与弱交流系统连接时可能出现谐波不稳定性。
1 并联型有源电力滤波器工作原理在有源电力滤波器的各种类型中，占主导地位的是并联型有源电力滤波器。
这种有源电力滤波器可认为由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路。
其中补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分构成的。
图1 并联型有源电力滤波器的原理框图（Fig.1 principle block diagram of shunt active power filter） 图1所示为并联型有源电力滤波器的原理框图。
图中e s 表示交流电源，负载为谐波源（即补偿对象），它产生谐波并消耗有功功率。
有源滤波器与补偿对象并联接入电网，故称为并联型。
并联型APF的工作原理可由下式表示：（１-1）式中i Lf 为负载电流的基波分量，i c 为有源滤波器的补偿电流，i Lh 为负载电流的谐波分量。
由式（2-1）可以看到：当i Lh 被完全补偿后，系统电流变为理想的正弦波。
并联混合型有源电力滤波器研究
郭 光 伟 （ ９３ ） １８ 一 ，
男 ， 理工 程师 ， 助 硕
士 ， 究 方 向 为 电 研
力 系 统 自动 化 。
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｌｅ ｂｒｄ Ａｃ ｉ ｅ Ｐｏ ｒ Ｆｉｔ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ Ｐａ ａ ｌ ｌＨｙ ｉ ｔｖ ｗｅ ｌｅ
ＧＵＯ ａ ｇ ｉ Ｇｕ ｎ ｗｅ ， Ｌ ａ Ｉ Ｙ ｏ， Ｍ Ａ Ｚｈ ｎ ｕ ＷＡＮ Ｇ ｈ ｅ ｈ ａ， Ｃ ａｏ
检测 网侧或负载侧谐波电流控制方法 的缺点 ， 出了一 种改进型的并联 混合型有 源 电 提
力 滤 波 结 构 ， 用 复 合 式 控 制 方 法 ， 够 较 好 地 解 决 Ａ Ｆ容 量 受 限 问题 。利 用 仿 真 验 源 电力滤波器 ； 谐波抑制 ：复合控 制 中图分类号： Ｍ ９ ５ 文献标 志码 ：Ａ 文章 编号 ： ０ １ ５ １ ２ １ ）９０ ２ －４ Ｔ ３ １０ － ３ （０ ０ １ － ６０ ５ ０
ｐ ｃｔ—ｏ ｓｒｉｅ Ｐ ｓ ｅ ｈ ｉ ｌｔ ｎｐｏ ｅ ｔ ａｃ ｒｃ ． ａ ｉ ｃ ｎｔａｎ ｄ Ａ Ｆ ｉ ｕ ．Ｔ ｅｓｍｕａｉ ｒｖ ｄｉ ｃｕａ ｙ ｙ ｓ ｏ ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｔ ｅｐ ｗｅ ｌ ｒ Ａ Ｆ ； ａｍｏ ｉ ｓｐ ｒｓｉｎ ｃｍｐ ｕ ｄｃｎｒｌ ｙｗｏｄ ： ｃ ｖ ｏ ｒ ｔ （ Ｐ ） ｈ ｒ ｎｃ ｕ ｐｅｓ ； ｏ ｏ ｎ ｏ ｔｏ ｉ ｉ ｆｅ ｏ
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（． １哈电集 团（ 秦皇岛） 重型装 备有 限公 司， 河北 秦皇岛
关键词 ： 有源电力滤波器 ； 无谐波检 测 ； 谐波抑制 ； 无功补偿
中 图分 类 号 ：Ｍ ２ Ｔ ７７ 文 献标 识 码 ： Ａ
摘
要： 有源电力滤波器是 可动态抑制谐波、 补偿无功的新型电力电子装 置， 广阔的应用 前景． 有着 然而 ， 的谐 传统
ｔ ｄ ｃ ｄ ｂ ｈ ａ ｏ ｉ ｅｅ ｔ ｎ ａ ｇ ｒｔｍｓｗ ｌ ｈ ｖ ｎ ｉ ａ ｔ ｎ ｔｅ ｐ ｒ ｒ ａ ｃ ｆｃ ｍｐ ｎ ａ ｉｎ Ａ ｃ ｎｒ ｌｍｅｈ ｄ ｗｉ ｏ ｔｈ ｒ ｒ ｕ ｅ ｙ ｔ ｅ ｈ ｒ ｎｃ ｄ ｔｃｉ ｌ ｏ ｈ ｉ ａ ｅ ａ ｍｐ ｃ ｈ ｅ ｏ ｏ ｍ ｏ ｉ ｌ ｏ ｆ ｍ ｎ ｅ ｏ ｏ ｅ ｓ ｔ ． ｏ ｔ ｔ ｏ ｔ ｕ ａ － ｏ ｏ ｈ
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２１ ０ ０年 ９月
内 蒙 古 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＩ ｎ ｒＭｏ ｇ ｌ ｎ ｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｎ ｅ ｎ ｏｉ Ｕ ｉｅ ｓ ｙ ｏ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ａ ｔ Ｓ
Ｓｅ ｅ ｅ ２ ０ ｐｔｍｂ ｒ，０１ Ｖｏ ．９， １２ Ｎｏ． ３
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２ Ｏ世纪 ７ ０年代 以来 ， 电力 电子 技 术 得 到 飞 速
到其 补偿效 果． 单独 使用 的 Ａ Ｆ目前 则在 容量 和 成 Ｐ
本方 面不 占优 势． ＨＰ Ａ Ｆ兼顾 Ｐ Ｆ和 Ａ Ｆ的优 点 ， 用化 程 度 较 Ｐ Ｐ 实
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第２ ９卷第 ３期
文 章编 号 ：０ ４— ７２ ２ １ ） ３— ２ １ ０ １０ ９ ６ （０ ０ ０ ０４ — ５
一
种 无 谐波 检 测 的并 联 混合 型 Ａ Ｆ的 仿 真研究 Ｐ
刘 颖 侯 少 海 张 纯 江 ， ，
０ ６ ０ ；． ６ ２ ６ ２ 燕山大学 电气工程学院 ， 河北 秦皇岛 ０ ６０ ） ６ ０ ４
Ｋｅ ｏｄ ：ｃｖ ｏ ｅ ｌ ｒＡ Ｆ ； ｉ ｏｔ ａ ｎ ｅ ｃ ｎ ； ａ ｏ ｉ ｓｐｒｓ ｏ ；ｒ ｃ ｖ ｗ ｒ ｏ ｅｓｔ ｎ ｙｗ ｒｓａｔｅｐｗ ｒ ｔ （ Ｐ ） ｗｔ ｕ ｈ ｒ ｉ ｄｔ ｔ ｇ ｈｒ ｎｃ ｕ ｐｅｓ ｎ ｅ ｔ ｅｐ ｅ ｍｐｎａ ｏ ｉ ｉ ｆｅ ｈ ｍｏ ｃ ｅ ｉ ｍ ｉ ａｉ ｏ ｃ ｉ
发展， 各种 电力 电子装 置大量应 用 到人 们 的工作 、 生 活 中， 使得电 网谐 波 污染 问题 １ ３趋严 重 和 突 出 Ｊ ．
目前 ， 除 电 网 谐 波 的 方 法 主 要 有 无 源 滤 波 器 消
波检测算法提高了系统的软硬件成本 ， 并且由谐 波检 测算法引入的延时也会对 Ａ Ｆ的补偿性能产生 影响 ． Ｐ 针对有
源电力滤波器研 究了一种无谐波检测控 制方法 ， 分析了其工作原 理 ， 真验证了无谐 波检测有源 电力滤波器控制 仿
方法的有效性．
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｒ ｌｅ ｙ ｒｄ ＡＰＦ ｉ ｌ ｔｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ａ ｌ ｌｈ ｂ ｉ