并联有源电力滤波器交流侧滤波电感的优化设计

　
式中：t_off为关断时间。
3.2　IGBT的通态损耗
　　假设tcon为开关管导通时间，考虑到上下管占空比互补，可假设占空比为50％，即tcon=0.5Ts。则通态损耗为
　
式中：T_s为平均开关周期；
　　U_ces为开关管通态时饱和压降。
3.3　RC吸收电路的损耗
　　RC吸收电路的损耗为
　
4　滤波电感的优化设计
　　在满足一定效率条件下，寻求交流侧滤波电感L，使补偿电流跟踪误差最小。得到如下的优化算法。
　　
　　应用于实验模型为15 kVA的三相四线制并联有源滤波器，参数如下：
　 
　　在约束条件下利用Matlab的优化工具箱求目标函数最小时L与Uc1的值。可得到优化结果为：跟踪误差A=0.152 3，此时交流侧滤波电感L=2.9 mH，直流侧电压Uc=799 V。

5　仿真与实验结果
　　表1列出了有源电力滤波器容量为15 kVA时，电感取值与补偿后网侧电流的THD的比较。
　　图9，图10与图11是当U_c=2U_c1=800 V，APF容量为5.2 kVA时，电感L分别取7 mH，5 mH，3 mH时的实验结果，补偿后网侧电流的THD分别为14.1％，18.3％，20.1％，与优化分析的结果相吻合。

6　结语
　　有源滤波器交流侧滤波电感直接影响谐波电流的补偿性能，因此，电感参数的选取十分关键，本研究基于15 kVA的电力有源滤波器的实验模型，提出了一种优化设计交流侧滤波电感的方法，仿真和初步实验表明采用本方法选取的电感值，在满足一定效率的条件下，可获得较好的补偿性能，补偿后的网侧电流畸变率小。

参考文献

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