基于MATLAB的有源三相滤波器的设计,基于MATLAB的有源滤波器的设计与仿真

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基于MATLAB的有源滤波器的设计与仿真作者：秦黎

来源：《科技创新与应用》2013年第26期

摘要：对并联型有源电力滤波器的控制方法进行研究，应用MATLAB软件建立了仿真模型，利用SimPower工具箱谐波电流检测方法进行建模和仿真。在simulink环境下，对提出的定时比较控制方法和并联型APF抑制谐波效果进行了仿真实验。

关键词：MATLAB；有源电力滤波器；仿真

近年来，电力电子技术发展的越来越快，其发展的重大障碍是电力电子装置的谐波污染问题。目前在主要采用被动型谐波抑制方案来抑制谐波，本文对并联型有源电力滤波器进行研究，应用MATLAB软件建立了仿真模型。

1 有源电力滤波器(APF)

有源电力滤波器一般可分为：并联型APF、串联型APF和串并联混合型APF,其一般由检测回路，控制回路和主电路构成，理论上讲，有源滤波器可以对任意谐波电流进行补偿，并联有源滤波器其与系统相并联，可等效为一受控电流源，通过适当控制APF可产生与负载谐波大小相等、方向相反的谐波电流，从而将电源侧电流补偿为正弦波[1]。

2 并联有源滤波器

2.1 谐波电流检测原理及仿真模型设立

谐波电流检测利用ip、iq运算方式，该方法用一锁相环和一正、余弦发生电路得到与电源电压同相位的正弦信号sin wt和对应的余弦信号-cos wt，这两个信号与ia、ib、ic一起计算出有功分量电流ip和iq无功分量电流，经低通滤波器LPF滤波得出ip、iq的直流分量ip、iq对应于三相电流中的基波正序分量，再经过 2/3 变换，得到三相电流基波正序分量[2]。

负载电流发生模块source，三项/两项变换模块C32，运算模块C，两项/三项变换模块

C23以及低通滤波器构成了其主要的仿真模型[3]，其中各模块所需元件可在simulink模块库中找到，比如交流电源，电压、电流测量模块，RLC串联电路，电感元件，三相桥式整流器。

图1 ip、iq运算方式检测谐波电流的整体仿真模型

2.2 三项并联型有源电力滤波器仿真

图2 三项并联型有源电力滤波器仿真

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