补偿电流控制的APF并联型有源电力滤波器仿真模型 资料包含相关说明文档及搭建仿真过程的文献 1)谐波提提取算法:基于瞬时无功功率理论的p-q谐波检测算法,通过坐标变换引入低通滤波器实现谐波的分离 2)补偿电流控制算法分为电压外环以及电流内环两部分电压外环用来稳定直流侧电压电压参考值与电压采集值相比较误差经过 PID 控制器输入到谐波电流检测环节随着谐波电流输入到电流内环达到稳定直流电压的目的。 补偿后的谐波水平低于3且直流测电压控制稳定750v先看谐波提取这块。p-q算法玩的就是坐标变换的魔术三下五除二把abc坐标系转成αβ坐标系。这时候的瞬时功率p和q就像照妖镜一样把谐波给照出来了。关键是要用低通滤波器把基波分量筛出来剩下的就是我们要收拾的谐波渣滓。代码里这个环节大概长这样% αβ坐标变换 i_alpha sqrt(2/3)*(i_a - 0.5*i_b - 0.5*i_c); i_beta sqrt(1/2)*(i_b - i_c); % 瞬时功率计算 p v_alpha.*i_alpha v_beta.*i_beta; q v_alpha.*i_beta - v_beta.*i_alpha; % 低通滤波这里用了二阶巴特沃斯 [blp,alp] butter(2, 100/(fs/2), low); p_fund filtfilt(blp, alp, p);滤波器截止频率得卡在基波频率两倍左右太低了动态响应跟不上太高了谐波滤不干净。实测发现100Hz的截止频率对50Hz系统刚刚好就像给谐波上了个紧箍咒。接下来是重头戏——双环控制。电压外环就是个看场子的直流侧电压要是敢偏离750VPID控制器立马教它做人。这里有个骚操作外环输出直接怼到谐波检测环节当补偿量相当于给电流内环加了个buff。代码里外环部分大概这样// 电压外环PID计算 float voltage_error Vdc_ref - Vdc_actual; integral Ki_v * voltage_error; float output Kp_v * voltage_error integral - Kd_v * (voltage_error - last_error); last_error voltage_error;参数整定讲究个快稳准比例系数给大了容易震荡积分时间太长直流电压稳不住。建议先用临界比例法找感觉再微调到系统不抖了为止。电流内环就是个急性子得用PI控制快速跟踪指令。这里有个细节谐波电流指令要叠加电压外环的输出相当于给补偿电流加了个动态修正项。仿真时看到电流跟踪波形严丝合缝那叫一个舒坦补偿电流控制的APF并联型有源电力滤波器仿真模型 资料包含相关说明文档及搭建仿真过程的文献 1)谐波提提取算法:基于瞬时无功功率理论的p-q谐波检测算法,通过坐标变换引入低通滤波器实现谐波的分离 2)补偿电流控制算法分为电压外环以及电流内环两部分电压外环用来稳定直流侧电压电压参考值与电压采集值相比较误差经过 PID 控制器输入到谐波电流检测环节随着谐波电流输入到电流内环达到稳定直流电压的目的。 补偿后的谐波水平低于3且直流测电压控制稳定750v![电流跟踪波形图]此处应有仿真波形图显示指令电流与实际输出电流高度吻合最后说下仿真要点直流侧电容选得太小电压波动大太大了响应速度又慢。建议按照能量守恒公式C≥(3PΔt)/(ΔV·Vdc)来算仿真时取6800μF比较稳妥。开关频率别抠门至少10kHz起步不然谐波补偿效果打折。跑完仿真一看数据总谐波畸变率THD压到2.8%直流电压稳稳停在750±5V。这效果比老电工喝了半斤二锅头调的参数还靠谱。下次有机会再唠唠死区补偿这些骚操作保准让你家的APF比德芙还丝滑。