基于Simulink的有源电力滤波器MATLAB仿真系统

资 源 简 介

该Simulink项目采用瞬时无功功率理论实现电力谐波动态补偿，通过谐波电流实时检测与PWM控制算法生成补偿指令，为电网谐波抑制提供高效仿真方案。适用于电力电子与电能质量研究。

详 情 说 明

基于瞬时无功功率理论的Simulink有源电力滤波器仿真系统

项目介绍

本项目在Simulink环境中实现了一个完整的电力谐波补偿仿真系统。系统基于瞬时无功功率理论（p-q理论），通过实时检测电网谐波电流，采用先进的控制算法生成精确的补偿指令，最终通过电压源型逆变器实现电网电流的谐波滤除。该系统能够有效降低电网总谐波失真率（THD），提高电能质量，为有源电力滤波器的设计和性能分析提供可靠的仿真平台。

功能特性

• 实时谐波检测：采用p-q理论算法快速准确地提取电网中的谐波电流分量
• 智能补偿控制：基于空间矢量PWM（SVPWM）技术生成优化的补偿电流指令
• 高效逆变输出：通过电压源型逆变器实时产生与谐波相位相反的补偿电流
• 全面性能分析：提供THD分析、功率因数变化、频谱分析等多维度评估指标
• 灵活参数配置：支持直流侧电压、PWM频率、滤波器参数等关键变量的自定义设置

使用方法

1. 打开项目：在MATLAB/Simulink环境中打开主仿真模型文件
2. 参数设置：根据实际需求调整系统参数，包括：

- 电网额定电压（默认380V）和频率（默认50Hz） - 直流侧电容电压参考值（建议700-800V） - PWM载波频率（通常设置为10-20kHz） - 无源元件（电感、电容）参数

1. 运行仿真：启动仿真并观察补偿过程
2. 结果分析：查看生成的波形对比图、THD分析报告、功率因数变化曲线等输出结果

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink基础模块库
• 必需工具箱：Simulink、Simscape Electrical（原SimPowerSystems）
• 硬件建议：至少4GB内存，推荐8GB以上以确保流畅运行

文件说明

主程序文件集成了系统的核心控制逻辑与仿真架构，实现了谐波电流的实时检测算法、基于瞬时无功功率理论的补偿指令计算、空间矢量PWM调制信号的生成以及整个滤波系统的协调控制。该文件还包含性能评估模块，能够自动化输出关键指标分析报告和动态响应曲线，为用户提供全面的系统性能评估数据。