基于MATLAB的被动并联型有源滤波器系统设计与仿真

资 源 简 介

本项目采用MATLAB/Simulink构建被动并联型有源滤波器模型，实现电网谐波抑制与功率因数校正。通过实时检测谐波分量，生成反向补偿电流，有效净化电流波形并提升电能质量。系统仿真验证了其在电力系统中的补偿性能。

详 情 说 明

基于被动并联型有源滤波器的谐波抑制与功率因数校正系统设计

项目介绍

本项目采用MATLAB实现了一种被动并联型有源滤波器系统的完整仿真设计，专注于解决电力系统中的谐波污染和无功功率补偿问题。系统通过先进的检测算法实时分析电网电流谐波特性，并生成精确的补偿电流注入负载侧，有效实现电流波形净化和功率因数优化。该仿真平台为有源滤波器设计与性能评估提供了全面的解决方案。

功能特性

• 谐波实时检测与提取：基于瞬时功率理论（p-q理论）和滑动窗口FFT算法，实现高精度谐波分量分离
• 智能参考电流生成：采用优化算法计算补偿电流参考值，确保快速准确的谐波补偿
• 自适应控制系统：集成模糊PID控制器，根据系统状态动态调整控制参数，提升响应性能
• 功率因数动态调节：实时监测并校正功率因数，确保系统运行在最佳功率状态
• 全面性能评估：提供THD分析、谐波抑制率计算、稳定性评估等多维度性能指标

使用方法

1. 配置系统参数：设置电网频率、负载特性、滤波器元件参数等基本参数
2. 输入波形数据：导入或生成电源电压波形和负载电流波形数据
3. 调整控制参数：根据需求优化PID增益和模糊控制规则
4. 运行仿真系统：执行主程序启动完整仿真流程
5. 分析输出结果：查看补偿效果对比图、谐波频谱分析、功率因数曲线等输出数据

系统要求

• MATLAB R2020b或更高版本
• Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）
• Control System Toolbox（控制系统工具箱）
• Simulink仿真环境（用于扩展模型验证）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括电网信号的初始化与参数配置、谐波检测算法的执行、补偿电流的实时计算与生成、控制系统的动态调节操作、滤波效果的全面评估分析以及结果数据的可视化输出功能。该文件整合了所有关键模块，确保整个仿真过程的一体化运行。