基于MATLAB/Simulink的三电平有源电力滤波器LCL滤波系统仿真平台

资 源 简 介

本项目实现基于LCL滤波器的三电平有源电力滤波器离散域仿真系统，包含谐波检测与电流跟踪控制模块，可准确提取负载谐波并实现精确补偿，适用于电力电子系统分析与控制算法验证。

详 情 说 明

基于LCL滤波器的三电平有源电力滤波器离散域仿真系统

项目介绍

本项目建立一个完整的离散域仿真系统，用于对基于LCL滤波器的三电平有源电力滤波器进行建模与分析。系统采用数字控制策略，通过谐波检测、电流跟踪控制和三电平调制等技术，实现非线性负载电流谐波分量的精确补偿。仿真系统充分考虑数字控制器的离散化特性，可用于控制器参数设计、动态性能分析和稳定性评估。

功能特性

• 谐波检测模块：采用瞬时无功功率理论或FFT分析技术，准确提取负载电流中的谐波分量
• 电流跟踪控制：实现谐波电流的精确跟踪补偿，支持PR控制器或重复控制策略
• 三电平SPWM调制：采用载波层叠法或相位偏移法生成三电平PWM控制信号
• 离散域仿真：在离散域实现完整的控制算法仿真，真实反映数字控制器特性
• 谐振特性分析：分析LCL滤波器的谐振特性和系统稳定性

使用方法

1. 设置系统参数：包括电网电压参数、LCL滤波器参数（电感值、电容值、电阻值）
2. 配置控制器参数：设置比例积分系数、谐振控制器参数等控制参数
3. 指定仿真参数：设置采样频率、开关频率等仿真参数
4. 定义负载特性：指定非线性负载产生的特定次谐波含量
5. 运行仿真系统：执行主仿真程序，观察系统动态响应
6. 分析仿真结果：查看谐波分析、波形跟踪、频谱分析和稳定性评估结果

系统要求

• MATLAB R2018b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、离散控制算法执行、谐波检测与补偿电流生成、三电平PWM调制信号产生、系统动态响应仿真以及多种分析结果的综合输出。该文件通过协调各功能模块，完成从参数输入到结果输出的完整仿真过程，并提供谐波含量计算、波形跟踪误差分析、频谱特性评估和稳定性判据生成等关键功能。