在传统的的电力系统中,二阶滤波器是用来补偿电流谐波和提高功率因数。然而,串联或并联这些过滤器的电力系统和其他负载连接在非线性负载,限制使用这些过滤器的每个谐波频率将被消除,因而缺乏可操作性。另外,从成本和可实现性[ 1 ,2 ],固定值L和C的固定补偿特性和其体积大小又成为其他不利因素。为了克服所有这些问题,APF根据[ 1 ,2 ,3,4,5,6,7,8] 所提出的各自控制方法和以下原理,原理是对非线性负载注入幅值相等相位相反的电流/电压谐波。体积更小,能够减少电流/电压波形的影响和可以补偿位移基本成分,可控并且快速反应,不同于无源滤波器那样引起共振。
本文提出了一种具有参考电流跟踪能力的三相电流控制电压源逆变器,它把模糊逻辑控制安装在内部控制回路和自我控制的比例积分( PI )直流电压控制回路安装在外环并从非线性负载中补偿无功功率和电流谐波成分。使用模糊逻辑控制在内部控制回路可以降低有源电力滤波器的成本,因为不需要使用更精确的测量装置测量非线性负载电流和获得参考电流。这将提供一种提高整个控制系统的简单方法,此外非线性负载建模比[ 8,9,10 ]所提到常规控制方案更容易 。电流控制是由固定转换频率实现,它的性能优于滞环电流控制[ 2 ] 。
本文的APF与[ 11 ]操所提到的APF操作和结构之间的差异在于:以往系统中滤波器的三相谐波补偿是由带有额外三个双向,电容器,电感,和模糊逻辑控制器的三个独立操作的单相APFs。为了实现这个控制策略,需要有一套在逆变器和各部分的连接点有平行电容电压的解耦装置。所提出的系统及其控制策略在APF配置中可以消除过量的成分.
本文解析了常规的转换信号是如何由基础模糊控制器和实现次操作电源电路确定的。还对接口和直流电容器的设计标准作了解析。这种控制对谐波消除和无功功率的效果可以用MATLAB对单相交流电力系统仿真得到。用单相电力系统进行仿真,因为对每相都应用这一控制方式这种控制很容易推广到三相电力系统。这是由于解耦每相时,APF的直流侧中性点跟三相交流电源中性点保持相同。