基于MATLAB的有源电力滤波器(APF)谐波补偿仿真模型

资 源 简 介

本项目在MATLAB 2010A平台构建三相有源电力滤波器动态仿真系统，采用瞬时无功功率理论实现谐波检测与提取，通过PWM控制策略生成驱动信号，有效模拟电网谐波补偿过程，适用于电力电子教学与研究。

详 情 说 明

基于Matlab 2010A的有源电力滤波器（APF）仿真实验模型

项目介绍

本项目构建了一个基于Matlab/Simulink（2010A版本）的三相有源电力滤波器动态仿真系统。该系统能够模拟APF对电网谐波的实时检测与补偿过程，适用于研究非线性负载工况下的谐波治理效果。仿真模型实现了从谐波检测、控制信号生成到电流跟踪补偿的全流程，为APF控制策略算法验证与性能分析提供平台。

功能特性

• 谐波动态补偿仿真：模拟三相APF对电网谐波的实时补偿效果
• 核心算法实现：采用瞬时无功功率理论进行谐波分量快速检测
• 智能控制策略：基于PWM技术的电流跟踪控制，确保快速响应
• 多工况模拟：支持整流负载、变频器等多种非线性负载及突变工况
• 全面分析功能：实时显示电压/电流波形，提供THD分析和谐波频谱图
• 性能量化评估：输出谐波补偿率、动态响应时间等关键指标

使用方法

1. 参数配置：在仿真开始前设置电网参数（电压等级、频率）、负载类型与功率、控制器PI参数及系统电感电容值
2. 仿真运行：启动仿真，建议采样时间设置为1e-6s，仿真时长0.1-0.5s以获得最佳动态效果
3. 结果分析：观察波形显示区域的补偿前后对比，查看THD分析结果和谐波含量分布
4. 性能评估：通过输出的性能指标数据评估APF系统在不同工况下的补偿效果

系统要求

• 软件环境：Matlab 2010A及以上版本，需安装Simulink仿真环境
• 硬件配置：至少2GB内存，推荐4GB以上以确保流畅运行
• 扩展工具：无需额外工具箱，基于基本Simulink模块构建

文件说明

主程序文件整合了仿真系统的核心功能，包括电网与负载模型的建立、谐波检测算法的实现、PWM控制信号的生成以及补偿效果的动态分析。该文件负责系统参数初始化、仿真流程控制与结果输出，通过调用相应的功能模块完成谐波补偿的全过程模拟，并生成包含时域波形、频谱分析和性能指标的综合报告。