MATLAB实现的LCL滤波器三电平有源电力滤波器离散域仿真系统

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的LCL滤波器三电平APF离散域仿真系统，包含谐波检测（p-q理论/傅里叶分析）、电流跟踪控制和PWM调制模块，支持电力谐波补偿性能分析与验证。

详 情 说 明

基于LCL滤波器的三电平有源电力滤波器（APF）离散域仿真系统

项目介绍

本项目设计并实现了一个基于LCL滤波器的三电平有源电力滤波器（APF）离散域仿真系统。系统通过离散域建模方法，完整模拟了三电平APF从谐波检测到电流补偿的全过程，特别针对数字控制器的实现特点进行优化。仿真系统可有效分析APF在离散域下的动态性能、谐波抑制效果和系统稳定性。

功能特性

• 谐波检测模块：采用瞬时无功功率理论（p-q理论）或傅里叶分析法，实时精确检测负载电流中的谐波分量
• 电流跟踪控制：支持预测控制、滞环控制等多种策略，实现快速准确的补偿电流跟踪
• SPWM调制模块：集成三电平空间矢量PWM（SVPWM）和载波PWM技术，优化脉冲生成质量
• LCL滤波器设计：提供参数优化设计工具，确保系统稳定性和最佳谐波抑制效果
• 离散域仿真分析：完整的离散化建模，真实反映数字控制器下的系统动态特性

使用方法

1. 设置仿真参数：配置电网参数（380V/50Hz）、负载特性（含5次、7次等特征谐波）、LCL滤波器参数和控制器参数
2. 运行仿真：系统将自动执行谐波检测、电流跟踪控制和PWM调制全过程
3. 结果分析：查看补偿后的电网电流THD、动态响应波形、频域分析图和稳定性评估图表
4. 参数优化：根据仿真结果调整滤波器参数或控制策略，优化系统性能

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Simulink仿真环境
• Signal Processing Toolbox（用于FFT分析）
• Control System Toolbox（用于稳定性分析）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括电网与负载模型初始化、谐波检测算法执行、电流控制器运算、三电平PWM调制信号生成、LCL滤波器动态响应计算以及补偿性能分析评估。该文件通过协调各功能模块的时序关系，完成从参数配置到结果输出的完整仿真过程，并生成关键的波形图和性能指标数据。