基于MATLAB Simulink的有源电力滤波器滞环控制建模与谐波补偿仿真

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink环境中构建了采用滞环电流控制策略的有源电力滤波器（APF）仿真模型，实现负载谐波电流的实时检测与动态补偿，有效提升电网电能质量，适用于电力系统谐波抑制研究。

详 情 说 明

基于滞环控制的有源电力滤波器 Simulink 建模与仿真

项目介绍

本项目构建了一个基于滞环电流控制策略的有源电力滤波器（APF）完整仿真模型。该系统采用瞬时无功功率理论进行谐波电流实时检测，通过三相电压源逆变器拓扑生成补偿电流，并利用滞环控制技术实现PWM信号生成，能够有效补偿电力系统中的谐波电流，显著改善电网电能质量。

功能特性

• 实时谐波检测：基于瞬时无功功率理论，准确提取负载电流中的谐波分量
• 快速电流跟踪：采用滞环电流控制策略，确保补偿电流快速精确跟踪指令信号
• 完整系统建模：包含电网、非线性负载、检测单元、控制单元和功率单元的全系统仿真
• 全面分析功能：提供谐波频谱分析、THD计算、动态响应曲线等多项性能指标
• 参数可配置：支持关键控制参数和系统参数的灵活调整与优化

使用方法

1. 打开项目主仿真模型文件
2. 根据需要调整系统参数：

- 电网参数：额定电压380V，频率50Hz - 控制参数：滞环带宽、直流侧电压参考值 - 系统参数：滤波电感值、直流电容值、开关频率

1. 配置非线性负载特性（如5次、7次等特征谐波含量）
2. 运行仿真并观察补偿效果
3. 分析输出结果：电网电流波形、谐波频谱、THD值等性能指标

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Simulink附加工具包（如Simscape Electrical用于电力系统仿真）
• 处理器：Intel Core i5或同等性能以上
• 内存：8GB以上（推荐16GB）
• 磁盘空间：至少2GB可用空间

文件说明

主程序文件完成了整个有源电力滤波器系统的初始化配置与仿真执行，具体实现了关键参数的统一设定、各功能模块的集成调用以及仿真结果的后处理分析。该文件负责谐波检测算法的参数校准、滞环控制器的带宽设定、功率电路元件的模型建立，并协调数据流向以确保系统仿真的完整性与准确性，同时具备结果可视化和性能指标计算功能。