有源濾波器的空間矢量控制策略仿真研究(三)

6并聯APF的空間矢量控制方法

在并聯有源電力濾波器中，由圖4可得狀態方程組：

式中Ua、Ub、Uc在理論上可直接由di/dt求得,但由于諧波電流的快速變化,求取和檢測di/dt很困難,在實際中很少應用。

對ABC三相離散化，并假設U≈Uk+1，則有：

式中X為a、b、c

則式（7）可變換為：

利用指令電流iaref、ibref、icref近似代替（9）式中的ia（K+1）、ib（K+1）、ic（K+1）；并利用APF發出的補償電流ia、ib、ic近似代替（9）式中的iaK、ibK、icK。則指令電流iaref、ibref、icref與APF補償電流ia、ib、ic的偏差經過電流PI調節器，可分別得到三相相電壓分量Ua、Ub和Uc，這樣使得實際電流跟隨指令電流的目標被轉化為跟隨一個指令電壓量，實現APF的空間矢量控制。

APF的空間矢量控制算法的仿真模塊示于圖12。

圖12APF的空間矢量控制算法實現

7實驗仿真

為了驗證本文提出的電流控制算法的優越性，這里基于MATLAB軟件實現了對三相三線制并聯APF仿真電路的搭建，如圖13所示。仿真主要參數設置如下。

①三相交流電壓源有效值380V，頻率50Hz。

②負載采用一組三相不可控整流橋帶阻感負載(R=50Ω，L=1mH)作為諧波源。

③APF直流側電壓為1000V。

④APF交流出線側電感L=3mH。

⑤高通濾波器（HPF）C=150μF，R=0.2Ω，L=3.3μH。

⑥APF指令電流運算電路采用基于瞬時無功功率理論的諧波檢測方法。

⑦APF控制方式采用復合控制方式，并在控制算法中加入改善動態性能的一階慣性-微分環節G(S)，