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                            基于MATLAB的有源濾波器的設計與仿真

                            2021-04-13

                            近年來,電力電子技術發展的越來越快,其發展的重大障礙是電力電子裝置的諧波污染問題。目前在主要采用被動型諧波抑制方案來抑制諧波,本文對并聯型有源電力濾波器進行研究,應用MATLAB軟件建立了仿真模型。1有源電力濾波器(APF)有源電力濾波器一般可分為:并聯型APF、串聯型APF和串并聯混合型APF,其一般由檢測回路,控制回路和主電路構成,理論上講,有源濾波器可以對任意諧波電流進行補償,并聯有源濾波器其與系統相并聯,可等效為一受控電流源,通過適當控制APF可產生與負載諧波大小相等、方向相反的諧波電流,從而將電源側電流補償為正弦波[1]。2并聯有源濾波器2.1諧波電流檢測原理及仿真模型設立諧波電流檢測利用ip、iq運算方式,該方法用一鎖相環和一正、余弦發生電路得到與電源電壓同相位的正弦信號sinwt和對應的余弦信號-coswt,這兩個信號與ia、ib、ic一起計算出有功分量電流ip和iq無功分量電流,經低通濾波器LPF濾波得出ip、iq的直流分量ip、iq對應于三相電流中的基波正序分量,再經過2/3變換,得到三相電流基波正序分量[2]。負載電流發生模塊source,三項/兩項變換模塊C32,運算模塊C,兩項/三項變換模塊C23以及低通濾波器構成了其主要的仿真模型[3],其中各模塊所需元件可在simulink模塊庫中找到,比如交流電源,電壓、電流測量模塊,RLC串聯電路,電感元件,三相橋式整流器。圖1ip、iq運算方式檢測諧波電流的整體仿真模型2.2三項并聯型有源電力濾波器仿真圖2三項并聯型有源電力濾波器仿真2.3仿真結果諧波檢測電路采用基于瞬時無功功率理論的ip、iq檢測法的工作原理,使用MATLAB中SIMULIINK仿真模塊。仿真條件:電源電壓有效值為380V、頻率為50Hz。ip、iq運算方式檢測諧波電流波形如圖3。圖3ip、iq方式檢測諧波電流經過濾波后圖4經過APF后電網電流通過圖3、4可以看出原先由于非線性負載引起的諧波在經過APF后,畸變消失,達到了濾波的效果。所設計的并聯型APF能夠及時、準確地檢測諧波,并能有效抑制諧波。3結論通過并聯型有源濾波器(APF)后,使其原先所引起的諧波消失,使其波形較平滑,得到了理想中的波形,有較好的濾波效果,對治理諧波污染起到了較好的效果??刂乒こ虒W院在職研究生,陜西能源職業技術學院機電工程系,助教,主要從事電學方面的教學與研究?;贛ATLAB的有源濾波器的設計與仿真@秦黎$陜西能源職業技術學院機電工程系!陜西咸陽712000對并聯型有源電力濾波器的控制方法進行研究,應用MATLAB軟件建立了仿真模型,利用SimPower工具箱諧波電流檢測方法進行建模和仿真。在simulink環境下,對提出的定時比較控制方法和并聯型APF抑制諧波效果進行了仿真實驗。MATLAB;;有源電力濾波器;;仿真[1]姚為正,王群,劉進軍,等.串聯型與并聯型有源電力濾波器補償特性的對比研究[J].電源技術應用,1999(4). [2]黎群輝.基于DSP的單相并聯型有源電力濾波器研究[D].2007. [3]潘,侯世英.基于MATLAB的諧波電流檢測方法的建模與仿真[J].

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