图5 APF原理图
Fig.5 The principle diagram of APF
3.1 谐波信号的检测
谐波信号的检测主要有以下几种方法。
3.1.1 提取基波分量法
该法是最早被采用的谐波电流检测方法，其原理是在检测到的信号中提取出基波分量，它与原信号之差就是所需补偿的谐波，通常可采用带通滤波器实现。但所采用的高阶滤波器会产生附加相移，造成输出信号畸变，影响补偿效果。此外，这种方法还存在设计困难、误差大、对电网频率波动和电路元件参数较敏感等缺点，因而目前已较少采用。近年来，有文献介绍利用小波变换技术提取基波分量［17］，其具体效果如何还需深入研究和探讨。
3.1.2 瞬时空间矢量法
基于瞬时无功功率理论的瞬时空间矢量法是目前APF中应用最广的一种检测方法，最早是由日本学者H.Akagi于1984年提出的，经过不断改进，现包括p-q法［6］、ip-iq法［18］以及d-q法［19］。其中，p-q法适用于电网电压对称且无畸变情况下谐波电流的检测；ip-iq法不仅在电网电压畸变时适用，在电网电压不对称时也同样有效；而基于同步旋转坐标变换的d-q法可在电网电压不对称、畸变情况下精确地检测出谐波电流［19，20］，其优点是当电网电压对称且无畸变时，各电流分量（基波正序无功分量、不对称分量及高次谐波分量）的检测电路比较简单［19］。
3.1.3 基于FFT的数字化分析法［21］
该方法是建立在Fourier分析的基础上，因此要求被补偿的波形是周期变化的，否则会带来较大误差。通过FFT将检测到的一个周期的谐波信号进行分解，得各次谐波的幅值和相位系数，将拟抵销的谐波分量通过带通滤波器或傅里叶变换器得出所需的误差信号，再将该误差信号进行FFT反变换，即可得补偿信号。其优点是可以选择拟消除的谐波次数，缺点是具有较长的时间延迟，实时性较差。
3.1.4 自适应检测法［22］
该方法基于自适应干扰抵消原理，将电压作为参考输入，负载电流作为原始输入，从负载电流中消去与电压波形相同的有功分量，得到需要补偿的谐波与无功分量。该自适应检测系统的特点是在电压波形畸变情况下也具有较好的自适应能力，缺点是动态响应速度较慢。在此基础上，文献［23］提出一种基于神经元的自适应谐波电流检测法。
从以上检测方法看，基于瞬时无功功率理论的瞬时空间矢量法简单易行，性能良好，并已趋于完善和成熟，今后仍将占主导地位。基于神经元的自适应谐波电流检测法和小波变换检测法等新型谐波检测方法能否应用于工程实际，还有待进一步验证。
3.2 补偿电流的产生
补偿电流的产生通常采用基于PWM的电压源逆变器(VSI)，从采用的电流控制方法看，主要可分为以下3种。
