滤波器电路设计与方案详解

一、无差拍电影SVPWM的有源滤波器设计　　有源电力滤波器（ActivePowerFilter，APF）作为一种用作动态诱导谐波的电力电子装置，其需要同时补偿多次谐波电流，能实时控制、自动追踪非线性电流并加以控制，有较慢的动态响应速度，且具备提高三相不均衡度的优点。对于有源滤波器谐波电流检测与补偿电流的再次发生是其十分关键的技术。

　　有源电力滤波器的电流掌控一般使用PWM（PulseWidthModulation）模式，目前常用的PWM掌控方式有滞环电流掌控（CurrentFollowPulseWidthModulation，CFPWM）、三角波电流掌控（PulseWidthModulation，PWM）和电压空间矢量脉宽调制（SpaceVectorPulseWidthModulation，SVPWM）三种技术。对于SVPWM其掌控方法的优点主要在于：提升逆变器直流外侧电压的利用率，增大电源器件的电源频率以及增加谐波成分，而且此方法更加不易构建数字化。

因此，直流电源电路掌控经常使用此种方法。在APF的应用于中，SVPWM经常与滞环较为，PI调节器以及无差拍等融合应用于。本文使用无差拍电影SVP-WM控制策略，对APF的电流展开补偿掌控，以取得较好的动态补偿效果。　　1电力有源滤波器谐波检测方法　　有源滤波器的谐波电流检测方法由时域和频域检测法包含。

时域检测法主要分成：军功电流分离法和基于瞬时无功功率原理的p-q法，ip-iq法以及d-q法等。频域检测法主要有FFT法人与自然波滤波器法等。　　对于本文研究主要是使用ip-iq法来对电力有源滤波器展开分析研究，由图1可显现出其原理。

图中虚线框内为直流外侧电压反馈控制部分，于是以余弦信号sint和-cost由锁相环PLL再次发生电路产生。其中sint与a互为输出电压ua相位差;直流电源电路直流外侧电压的等价值为Ucr，Ucf是对系统值，将这两路信号之差经过PI调节器展开调节，所获得的ip变换到瞬时军功电流的直流分量中，经过运算得出结论指令电流ih中所含基波军功电流，从而令APF直流外侧与交流外侧展开能量交换，从而将Uc调整到等价值。对于电力有源滤波器而言，滤波器逆变器直流外侧信号与交流外侧信号的能量互相交换是本文研究的关键。　　　　2无差拍电影掌控概述　　SVPWM掌控是用指令电流ic*（k）替换补偿电流ic*（k+1）使k时刻的补偿电流在k+1时刻几乎追踪上指令电流，但这样不会不存在一拍电影的迟缓。

而基于SVPWM的无差拍电影掌控则在k时刻预测出k+1时刻的指令电流值，并以此替换补偿电流，最后通过SVPWM控制算法产生PWM脉冲信号以掌控变流器电源器件的通断，从而使每一时刻输入的补偿电流相等其指令电流，构建了实时控制。无差拍电影SVPWM的掌控原理如图2右图。

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