基于DSP并联有源电力滤波器的研究

基于DSP并联有源电力滤波器的研究
随着电力电子技术的迅猛发展，电力系统中非线性负荷大量增加，各种
非线性和时变性电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源的应用越来越广泛，由此带来的谐波和无功问题日益严重。

采用电力滤波装置就近吸收非线性负载
所产生的谐波和无功电流，是抑制谐波和无功污染的有效措施。

目前大量采用
并聪型无源电力滤波器(PPF)来抑制谐波，PPF 具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点，但是其本身固有的缺陷限制了其发展。

与PPF 相比，有源电力滤波器(APF)具有高度的可控性和快速响应性，其特点是不仅能
够补偿各次谐波，还可以抑制闪变、补偿无功；不受系统阻抗特性的影响，可
消除与系统阻抗发生并联谐振的危险；具有自适应能力，可自动跟踪补偿变化
着的谐波。

本文主要研究并联型APF。

1 工作原理
有源电力滤波器系统构成原理如图1 所示。

图中Vs 表示交流电源，负载为非线性的谐波源，它产生谐波并消耗无功功率。

有源电力滤波器系统由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发
生电路。

其中，指令电流运算电路(即谐波和无功电流检测电路)的主要功能是
从补偿对象的电流中提取所需的谐波和无功等电流分量。

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，它的作用是根据指令电流
运算电路得出补偿电流的指令信号，构造实际的补偿电流。

主电路目前均采用PWM 变流器，在产生补偿电流时，主要作为逆变器工作。

图1 所示APF 的基本工作原理：实时检测补偿对象的电压和电流，经指令
电流运算电路计算得出补偿电流(谐波和无功电流)的指令信号，该信号经补偿
电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无。