并联有源滤波器与 pi 控制器

资 源 简 介

并联有源滤波器与 pi 控制器

详 情 说 明

并联有源滤波器(APF)是改善电能质量的有效装置，主要用于补偿非线性负载产生的谐波和无功功率。其核心工作原理是通过实时检测负载电流中的谐波分量，控制电压源逆变器(VSI)产生与之相反的补偿电流，从而使电网侧电流保持正弦波形。

在典型的APF系统结构中，直流侧电容电压的稳定对整个系统性能至关重要。这里采用PI控制器来实现电压调节，其优势在于能够消除稳态误差并快速响应动态变化。控制器根据设定值与实际电容电压的偏差，计算出所需的调整量。

电流跟踪环节采用滞环控制策略，通过将补偿电流与参考值的实时比较生成VSI的开关信号。这种控制方式具有响应速度快、实现简单的特点，特别适合对补偿电流的快速跟踪要求。不过滞环宽度需要合理选择，过宽会增加电流畸变，过窄会导致开关频率过高。

仿真结果表明，经过APF补偿后，电源电流的波形质量显著改善。关键指标总谐波失真(THD)大幅降低，说明系统有效抑制了各次谐波分量。这种结合PI电压控制与滞环电流控制的方案，在保证动态性能的同时实现了较高的补偿精度，是工业应用中较为成熟的技术路线。实际工程中还需要考虑参数整定、抗干扰设计等细节问题。