有源电力滤波器的一般原理及应用

5　对应用例子的仿真与实验

　　为了验证受控源变换阻抗原理，对图5所示等效的三相应用例子进行了原理级（必要部分还进行了器件级）的仿真，并将它应用到一个旨在50 kVA变频器谐波抑制装置上。
　　原理级仿真以PSIM4．0（CANADA POWER－SIM）为主，并用SABER验证；器件级仿真在SABER及PSPICE8上进行。主要仿真与实验参数如下：

　　负载：50kVA／380 V，三相不控整流，电容滤波；电网谐波电压严重畸变，相对于基波总畸变率THDv为12％，其中：V₅＝10．6％，V₇＝5．5％；耦合变压器10：1，带宽1kHz；一组特殊设计小无功电流、高谐波电流的多组PF（含5、7、11、13次及高通）。主要波形如图9、10所示。

　　从图9、10可见，该HAPF可抵消严重畸变的电网谐波电压，使负载谐波电压相对基波总畸变率THDv下降为2．7％，（其中V₅：1．7％；V₇：1．15％）；电网谐波电流也大为降低，相对基波总畸变率THDi由启动前85％下降为小于1．7％。
　　同时，模型实验与仿真波形吻合较好，波形如图11。
　　电网电流I_s和负载电压V_L接近于正弦波，谐波指标符合国家标准（GB／T14549－93）和IEEE－519。表明这种HAPF对电网谐波电压对负载端的影响和非线性负载谐波电流对电网的污染均具有良好的抑制作用。从而说明了APF的受控源支路变换原理的有效性。

6　结论
　　本文应用受控源支路阻抗变换原理，对众多的电力有源滤波器从基本原理上分成4类，并归纳其实现技术途径为3种。它适合于现有的和将来的APF结构。从该原理出发，还可容易地组合出新型混合有源电力滤波器。本文给出了一个应用该原理组合出HAPF的例子，对该例进行了仿真和模型实验验证。结果表明，该原理理论性和实践性均较好，具有通用性。

［1］Akagi H，et al．Control strategy of active po wer filters usingmultip le voltage－source PWMconverters［J］．IEEETrans on IA，22，（3）：460－465．

［2］Akagi H．Newtrends in active filter for improving po wer quality［C］ ．In：Proceeding of 1996 International Conference on Power　Electronics，Drives and Energy Systemfor Industrial Growth．

［3］Akagi H，et al．Instantaneous reactive po wer co mpensationcomprising switching devices without energy storage components　［J］．IEEETrans on IA，1984，20（3）：625－630．

［4］Bhattacharya S，Divan D M．Design and implementation of a hybrid APF［C］．APEC’1995，Conference Record：189－195．