基于互补控制的单周控制有源电力滤波器

i p 2i q 检测法的单周控制三电平有源电力滤波器雷　鹏1,周　林2(1.云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院,昆明650051;2.重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室,重庆400044)摘　要:并联型有源电力滤波器A PF 可以有效补偿由非线性负载产生的谐波和无功功率电流。

为了实现单独对谐波分量、无功功率分量进行补偿,或者对谐波和无功功率分量同时进行补偿这些不同的补偿目标,同时为了满足大功率、高电压和输出电流波形畸变小的需要,提出了将中点箝位变换器和i p 2i q 电流检测法应用于单周控制有源电力滤波器的方法。

采用i p 2i q 电流检测算法可分离出负载电流中的谐波分量、无功功率分量,且电网电压波形畸变不影响检测结果,故可提供不同补偿目标的参考信号。

理论推导和仿真结果表明,该法能分别单独补偿谐波分量、无功功率分量,或者同时补偿谐波和无功功率分量,而且电网电压波形畸变不影响补偿效果。

通过将i p 2i q 电流检测法运用于单周控制三电平有源电力滤波器,既实现多种补偿目标,又具有电网电压波形畸变不影响补偿效果、单周控制策略简单、三电平变换器输出电流波形畸变小的优点。

关键词:三电平;i p 2i q 检测法;三相三线制;有源电力滤波器;单周控制;电压波形畸变中图分类号:TM761;TN713文献标志码:A 文章编号:100326520(2007)1120143207基金资助项目:教育部“春晖计划”科研项目(2003589213);重庆大学骨干教师资助计划项目(2003A22)。

Project Supported by Chunhui Project of State Education Minis 2try of China (2003589213),Chongqing University for Teachers (2003A22).One 2cycle Controlled Three 2level Active Pow er Filterwith the i p 2i q Detecting MethodL EI Peng 1,ZHOU Lin 2(1.Electric Power Research Instit ute ,Yunnan Elect ric Power Research and Test Instit ute (Group )Co.,Lt d.,Kunming 650051,China ;2.High Voltage Engineering and Electrical New Technology Key Laboratory of t he Education Minist ry ,Chongqing U niversity ,Chongqing 400044,China )Abstract :A shunt active power filter (APF )is a device that compensates reactive power and harmonic currents from a group of nonlinear loads.In order to not only compensate harmonic component ,reactive power component ,both harmonic and reactive power component ,respectively ,but also apply APF to higher voltage ,higher power and low 2er distortion of output current waveform applications ,a one 2cycle controlled A PF with neutral 2point 2clamped (N PC )converter and the i p 2i q detecting method is presented for the first time.With the i p 2i q detecting algorithm ,reference signals for different compensation objectives are generated by calculating load harmonic component and reactive pow 2er component ,respectively.The theoretical analysis and circuit simulation results verify that this APF can f ulfill harmonics compensation ,reactive power elimination ,both harmonic and reactive power component compensation ef 2fectively.In addition ,there is no influence on compensating results under distorted voltage circumstance.There 2fore ,applying the i p 2i q detecting method to one 2cycle controlled three 2level A PF has merits of multiple compensating objectives ,no influence on compensating results ,simplicity of one 2cycle control strategy and lower distortion of out 2put current waveform.K ey w ords :three 2level ;i p 2i q algorithm ;three 2phase three 2wire ;active power filter ;one 2cycle control ;voltage dis 2tortion0　引　言随着大量电力电子设备的运用,电力系统的电能质量受到了影响,电力污染的危害越来越大。

单相有源电力滤波器的单周控制策略综述单相有源电力滤波器是一种将电网中干扰电源电路中的电流波形进行压抑、谐波隔离及无功补偿的新型电力滤波器。

其主要通过控制逆变器来使其输出的流电流与负载电流同相同频，实现滤波与补偿效果。

而其单周控制策略则是该领域研究的重要方向之一。

下面，我们将依次介绍关于单相有源电力滤波器单周控制策略的研究进展和应用情况。

1、单周控制策略概述单周控制策略是一种应用于单相有源电力滤波器中的控制策略。

其主要特点是每一次逆变周期中只进行一次信号采样，然后根据采样结果进行实时调节电流控制信号，从而实现单周调节的目的。

单周控制策略的控制方式简单，结构紧凑，不仅能够有效降低扰动信号的影响，而且具有响应速度快，调节精度高等特点。

2、单周控制策略的研究进展随着电力电子技术的不断发展，单相有源电力滤波器一直是研究的热点领域。

近年来，越来越多的学者对该领域进行了深入的研究。

其中，单周控制策略便是一个研究热点。

例如，有学者通过改进传统单周控制策略，设计出了一种新的基于模块绑定机制的单周控制算法，能够实现更快、更精确的电流响应。

另外，还有学者提出了一种基于单周控制的无功补偿方法，该方法通过控制逆变器的直接电压，实现电流的无功补偿，有效地提高了逆变器的补偿能力和逆变器的效率。

3、单周控制策略的应用情况单相有源电力滤波器单周控制策略已经广泛应用于各个领域。

例如，在给电动汽车充电的过程中，单相有源电力滤波器单周控制策略能够实现车载充电系统中电流的补偿和谐波的消除，从而提高了充电效率和充电质量。

此外，在工业领域中，单相有源电力滤波器单周控制策略也得到了广泛的应用。

例如，在钢铁工业中，单相有源电力滤波器单周控制策略可以将钢铁厂中的电流波形进行压抑和谐波隔离，从而提高了工业自动化控制系统的稳定性和可靠性。

总之，单相有源电力滤波器单周控制策略作为电力电子领域的一大研究方向，已经应用于各个领域，并得到了广泛的应用和推广。

第15卷 第2期2011年2月 电 机 与 控 制 学 报ELE CTR IC M ACH I NE S AND CONTRO LVo l 15N o 2Feb.2011电流反馈有源电力滤波器单周控制策略胡志坤1, 胡成1, 刘守明2, 史宏伟2, 丁家峰1(1.中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083;2.河南电力公司周口供电公司,河南周口466001)摘 要:为解决传统单极调制的有源电力滤波器单周控制时电源电流在零点附近的震荡问题,提出一种改进的单相有源电力滤波器控制方案,采用ip-i q算法进行负载基波电流的检测,把负载电流基波分量作为跟踪目标。

形成由基波电流检测电路、积分器、比较器及触发器构成的改进单周控制电路,来实现有源电力滤波器的谐波补偿功能,以便降低对系统参数的依赖。

建立基于电流反馈的有源电力滤波器单周控制数学模型,通过仿真实验分析了系统的工作过程,将该策略与传统的单极调制进行对比。

仿真结果表明:该策略具有更好地稳定性和跟踪能力,并在同样的电路参数下具有更低的T H D。

关键词:单相有源电力滤波器;单周控制;单极调制;基波电流检测中图分类号:TM76文献标志码:A文章编号:1007-449X(2011)02-0020-06One cycle control sche m e for APFbased on c urrent feedbackHU Zh i kun1, HU Cheng1, LI U Shou m ing2, S H IH ong w e i2, D I N G Jia feng1(1.Schoo l of Physics Sc ience and T echno l ogy,Cen tral South U n i versity,Chang sha,410083Ch i na;2.H enan E l ectric P o w er Company,Zhoukou P o w er Supply Company,Zhoukou466001,Chi na)Abst ract:A novel one cycle control strategy for acti v e po w er filter(APF)is proposed to i m prove its per fo r m ance,w hich is i n spired by t h e fi n d i n g that source current should osc illate near zero po i n t by using classic one cycle control sche m e fo r APF based on un i p o lar operati o n.It e m ployed ip iq based algo rithm to isolate the load f o undational current and took the foundational co m ponent of l o ad current as tracking ob j e c.t So the c ircu it of sing le cycle contro l for APF w asm ade up o f foundati o na l co mponent iso lation o f load curren,t i n tegra tor,co m parator and trigger to rea lize the f u ncti o n o f hor m onic co mpensa ti o n o fAPF, by wh ich the dependance can be reduced on syste m para m eters.It deri v ed the m athe m atica l mode l o f one cyc le contro l for APF based on current feedback,analyzed the w orking procedure of the syste m,and co m pared t h e proposed sche m e w ith c l a ssic one cycle contr o l sche m e base on unipo lar operation by using the si m ulati o n tes.t Co m puter si m ulati o n resu lts suggest that t h e proposed sche m e is w ith better stab ility and track i n g ab ility,and can ach ieve lo w er THD.K ey w ords:sing le phase APF;one cycle contr o;l unipo lar operation;f o undational current iso lation收稿日期:2010-07-10基金项目:长沙市科技计划重点项目(K0803159-12);深圳市科技计划基础研究项目(J C200903180555A)作者简介:胡志坤(1976 ),男,博士,副教授,研究方向为电力电子变流技术、复杂系统故障诊断;胡 成(1976 ),男,硕士研究生,研究方向为电力电子变流技术;刘守明(1976 ),男,本科,高级工程师,研究方向为电力系统自动化;史宏伟(1976 ),男,本科,工程师,研究方向为电力系统自动化;丁家峰(1976 ),男,硕士,讲师,研究方向为电力系统自动化。

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告题目：单周控制有源电力滤波器的研究与实现一、选题背景随着近年来电子设备的不断普及和使用，会产生大量的电力电子器件引入电网中，这些器件都会产生一定的谐波和干扰，进而对电网造成一定的危害。

例如，会导致网络电压的失真和波动、降低电能表的计量准确度、增加潜在的设备故障风险等。

因此，如何对电力系统进行谐波和干扰抑制，已经成为电力电子和自动化领域中的一个研究热点。

有源电力滤波器是一种目前较为先进的谐波和干扰抑制工具，在电能质量调节领域有着广泛的应用。

它基于现代电力电子技术，利用逆变器和升降变压器等组件构成，具有频率范围宽、性能可靠、可调性强的特点，是一种典型的电力电子控制系统。

而单周控制则是目前较为典型的有源电力滤波器控制策略之一，其主要原理是在逆变器输出电压中注入一个与负载电流相反的谐波电流，从而抵消谐波干扰，实现谐波和干扰的控制。

因此，本课题将探究有源电力滤波器的原理和实现，以及单周控制策略的设计和实施，希望能够为相关领域的电力电子及自动化工程技术提供理论支持和实践借鉴。

二、研究内容1.有源电力滤波器的原理和结构介绍有源电力滤波器的组成和工作原理，包括逆变器、滤波器、升降变压器等组件的原理和功能。

2.单周控制策略的设计与分析介绍单周控制策略的基本原理和实现流程，并对其进行系统分析和设计，包括控制器、滤波器等组件的参数选择和优化等内容。

3.有源电力滤波器的仿真和实验验证通过建立有源电力滤波器的仿真模型，验证单周控制策略的效果和稳定性；同时设计并实现相应的实验平台，以探究其实际应用效果和可行性。

三、研究意义1.有助于优化电力系统的电能质量有源电力滤波器作为一种高效的谐波和干扰抑制技术，有助于提高电力系统的供电质量和稳定性，减少对设备和负载的影响和损害。

2.提高电力系统的效率和可靠性通过单周控制策略的运用，能够有效地抑制电力系统中的谐波和干扰，提高系统的效率和稳定性，从而保证其长期稳定的运行和使用。

基于DSP的单周控制三相有源电力滤波器控制系统设计韩民强;孔凡旭;李晓岩【摘要】单周控制有源电力滤波器无需检测和计算负载的谐波和无功电流,具有控制简单、可靠、动态性能好、控制精度高等优点.经典单周控制方法多基于分立器件.以DSP为核心控制器,设计了单周控制三相并联型有源电力滤波器控制系统,并制作了实验装置,进行了实验研究.实验结果证明了该方法的正确性和可行性.%One-cycle controlled active power filter could work without detecting and calculating the load harmonic current, and it has many advantages such as being reliable and easily controlled, and having high precision and good dynamic characteristics, etc. But the classical one-cycle is achieved by discrete components, a digital implementation method based on DSP is proposed. And a TMS320LF2407A DSP-based three phase APF is developed, the experimental results are correct and feasible.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)020【总页数】5页(P4783-4787)【关键词】有源电力滤波器;单周控制;DSP【作者】韩民强;孔凡旭;李晓岩【作者单位】渤海石油装备新世纪机械制造有限公司,天津,300280;海洋石油工程股份有限公司设计公司,天津,300451;中国联通天津市河北区分公司,天津,300140【正文语种】中文【中图分类】TM762电力系统谐波已成为影响电能质量的重要原因，采用有源电力滤波器(APF)进行补偿是目前研究较多的一种谐波治理方法。

单相有源电力滤波器的单周控制策略综述单相有源电力滤波器（APF）是一种有效的电力质量控制装置，其主要作用是对电力系统中的谐波进行抑制，提高电力质量。

为了实现更加高效的APF控制，单周控制策略被广泛应用。

本文将对单相有源电力滤波器的基本原理及其单周控制策略进行综述，分析各种单周控制策略的优缺点，并展望未来的研究方向。

关键词：单相有源电力滤波器；单周控制策略；电力质量；谐波抑制AbstractThe single-phase active power filter (APF) is an effective power quality control device, which mainly suppresses the harmonics in the power system and improves the power quality. In order to achieve more efficient APF control, single-cycle control strategy is widely used. This paper will review the basic principle of single-phase active power filter and its single-cycle control strategy, analyze the advantages and disadvantages of various single-cycle control strategies, and look forward to future research directions.Keywords: single-phase active power filter; single-cycle control strategy; power quality; harmonic suppression1. 引言随着电力电子技术的发展，各种非线性负载的增加导致了电力系统中谐波问题的日益突出。

基于单周控制有源电力滤波器的微网谐波抑制方法王继东;秦美翠【摘要】随着微网的广泛研究和应用，谐波问题对微网的影响变得不容忽视。

为此，应用基于单周控制的有源电力滤波器来进行微网的谐波抑制。

相较于传统方法，基于单周控制的有源电力滤波器省略了谐波检测电路，在很大程度上简化了系统结构。

该单周控制方法结合了空间矢量控制，将工频周期分成3个控制区间，进一步简化了控制器。

建立了基于单周控制的有源电力滤波器模型及含风力发电系统和光伏发电系统的微网模型，并进行了微网谐波抑制仿真分析。

仿真结果表明，基于单周控制的有源电力滤波器既能减小非线性负荷及分布式电源的谐波对微网内部电能质量的影响，又能减小微网谐波对外网的影响，取得了良好的谐波抑制效果。

%With wide research and application of micro-grid,the effect of the harmonic problems on micro-grid be-comes unignorable. One cycle controlled active power filter(APF) is applied to suppress harmonic inmicro-gridin this paper. Compared with traditional methods,one cycle controlled APF omits the harmonic detecting circuit and greatly simplifies the system structure. The proposed method,combined with space vector control,divided the fre-quency cycle into three control sextants,which simplified the controller further. The model of one cycle controlled APFand micro-grid model including wind power system and photovoltaic systems were built. Then simulation analy-sis on micro-grid harmonic suppression was made. Simulation results show that the influence of harmonic produced by nonlinear load and distributed generations on the power quality within micro-grid can be reduced based on one cyclecontrolled APF,and the influence of harmonic produced by micro-grid on the public power grid also weakens. One cycle controlled APF has a good compensation effect in harmonic suppression.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】6页(P637-642)【关键词】微网;谐波抑制;单周控制;有源电力滤波器【作者】王继东;秦美翠【作者单位】天津大学智能电网教育部重点实验室，天津 300072;天津大学智能电网教育部重点实验室，天津 300072【正文语种】中文【中图分类】TM714作为集中式发电的一种有效补充方式，分布式发电技术得到了深入的研究和广泛的应用．为了实现分布式电源高效、灵活的应用，微网应运而生并很快得到了各国的关注．微网指包括分布式电源、储能装置、相应电力电子装置、负荷及相关的保护、监控等装置构成的小型系统[1-2]．随着微网应用逐渐广泛，微网电能质量问题愈来愈不容忽视，尤其谐波的抑制问题引起了众多学者的关注和研究．有源电力滤波器(active power filter，APF)是一种能够实现动态谐波抑制、补偿无功的新型电力电子装置，具有广阔的发展前景[3]．传统的有源电力滤波器包括基于快速傅里叶变换、瞬时无功功率理论等的谐波检测电路和基于滞环电流控制、三角波控制等方法的补偿电流跟踪控制电路．目前，单周控制技术已应用于控制有源电力滤波器，将传统APF中的谐波检测电路和补偿电流跟踪控制电路合二为一，即可省略谐波电流检测电路，大大简化了有源电力滤波器整个控制系统的设计．文献[4]将单周控制技术应用于串联型有源电力滤波器，建立了单周控制下的数学关系和控制模型，并实验验证了理论的正确性．文献[5]提出了一种新的单周控制应用于单相并联型有源滤波器的控制模型，电路结构简单、精度高、动态特性好．文献[6-7]中有源滤波器应用矢量模式下的单周控制，将每个工频周期分为相等的 6个区间分别进行控制．本文所应用的单周控制方法相对于传统的控制方法有一定改进，结合空间矢量控制和单周控制将工频周期分为 3个控制区间分别进行控制[8]，使得控制电路进一步简化；基于MATLAB/SIMULINK搭建有源滤波器仿真控制电路，并将其用于微网谐波抑制．仿真结果表明该方法具有良好的滤波效果，能够有效抑制微网谐波．1 基于单周控制的有源电力滤波器模型图 1所示为三相并联型有源电力滤波器电路图，其中 vsa、vsb、vsc为三相电源电压，isa、isb、isc为三相电源电流，ica、icb、icc 为三相补偿电流，iLa、iLb、iLc为非线性负载电流，Vdc为直流侧储能电压.图1 三相并联型有源电力滤波器电路Fig.1 Circuit of three-phase shunt active power filter有源电力滤波器主电路变流器三相桥臂中每对开关器件的工作状态是相补的，如 a 相桥臂的开关San工作占空比为da，则Sap的工作占空比为dap＝1－da．因此，主电路变流器的数学方程为1.1 空间矢量控制空间矢量控制[9]的基本思想是将变换器当作一个整体来看待，把变换器不同开关状态下输出的电压作为控制矢量，将该矢量与参考矢量相比较，通过控制各开关矢量的作用时间使得变换器输出矢量作用的平均效果与参考矢量相同．但变换器的开关导通状态时数量是一定的，所以形成的空间矢量数量也是一定的．电压空间矢量控制就是利用变换器输出的不同电压矢量共同作用来等效参考电压空间矢量作用．如图 2所示，任何位置的空间电压矢量的作用效果都可以由其所在位置的变换器电压矢量和零矢量共同等效其作用．但是在利用变换器输出的电压矢量进行等效作用前必须先选择相应区间的电压矢量，即确定空间电压矢量在图2中哪个区间，确定相应区间也就确定了变换器的开关状态．图 1所示变流器电路中，上面的开关导通用数字1表示，下面的开关导通用数字0表示，如a相的San导通，b相中的Sbp导通和c相中的Scp导通，可表示为100．因此，变换器输出电压矢量在复平面内的分布如图 2所示，V0和 V7为零矢量，V1～V6这 6个矢量将工频周期分为6个相等的区间[9]．图2 变流器输出电压矢量分布Fig.2 Distribution of space output voltage vectors in inverter由图 2可知，区间 1、2中基本空间矢量 V1～V3的c相均为0，即Scn一直处于关断状态，只有a相和b相开关工作在开关频率．因此可将区间1、2合并为区间Ⅰ，同理区间 3、4和区间 5、6分别合并为区间Ⅱ、Ⅲ．根据空间矢量控制分析可得三相电源电压矢量分别在区间Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的判断条件，如表1所示．表1 电源电压所在区间判断条件Tab.1 Criterion in each sextant of voltage vector区间条件1 条件2Ⅰ vsb－vsc＞0 vsc－vsa≤ 0Ⅱ vsc－vsa＞0 vsa－vsb ≤ 0Ⅲ vsa－vsb＞0 vsb－vsc≤ 0在区间Ⅰ内，c相 Scn一直处于关断状态，即 dc一直为零．将 dc＝0代入式(1)可得区间Ⅰ内的数学方程为同理可得区间Ⅱ、Ⅲ中的数学方程为1.2 单周控制基于单周控制的三相有源电力滤波器控制[10]目的是使三相负荷与并联的有源电力滤波器对于电源呈阻性．系统的控制目标方程为式中Re为系统所有的等效电阻.将式(5)代入式(2)得但是，在实际控制中，不能直接获得 Re，为了便于控制仿真引入物理量Vm，即式中 Rs为采样电阻．Vm实际上代表系统的实际有功能量，在实际控制电路中代替系统等效电阻 Re正比于有功能量[11]．将式(7)代入式(6)可得区间Ⅰ的控制方程为同理可得区间Ⅱ、Ⅲ的控制方程，根据各区间控制方程相应地搭建单周控制电路，如图 3所示．首选根据判断条件确定电源电压矢量所在区间，根据电源电压所在区间信号选择相应区间内工作在开关频率的两相开关，即选择控制方程中的两相电源电流．各控制区间内相对应电源电流的选择关系如表 2所示．另外，对直流电容电压的误差进行 PI调节可得到 Vm，Vm的积分值与相应的电源电流比较来实现控制方程，进而控制相应开关的导通与关断．相较于文献[6-7]，每个工频周期划分6个区间控制，控制电路在每个工频周期需要根据电压条件判断6次控制区间，继而选择相应相电流．本文应用控制矢量将工频周期分为3个控制区间，很大程度上简化了控制电路．图3 基于单周控制的三相有源电力滤波器控制框图Fig.3 Control block diagram for one cycle controlled three-phase active power filter表2 各控制区间相应电源电流的选择Tab.2 Choice of supply current in each sextant区间Rsis1 Rsis2 Sa Sb ScⅠ Rsisa Rsisb s1 s2 0Ⅱ Rsisb Rsisc 0 s1 s2Ⅲ Rsisc Rsisa s2 0 s12 基于单周控制的有源电力滤波器模型2.1 微网仿真模型本文参考 Benchmark的微网模型[12]，系统结构如图 4所示．微网额定电压为0.4,kV，通过 20,kV/0.4,kV变压器与外网连接，在连接点装有断路器．本文模型中分布式电源和负荷都为三相的，且不考虑三相不平衡现象．本文仿真分析了微网并网运行情况，系统中分布式电源包括风力发电系统和光伏发电系统两种，负荷包括恒功率负荷和非线性负荷．系统中光伏发电系统[13]是基于单二极管光伏电池等效模型的双级式系统，并网逆变器采用双环控制，外环是直流电压和无功功率控制，内环是电流控制．风力发电系统采用的是MATLAB/SIMULINK中适用于研究双馈风力发电机并网谐波特性的详细系统模型，对双 PWM 控制进行了一定改进，网侧变换器是基于电网电压定向控制，转子侧变换器是基于定子磁链定向控制[14]．微网中非线性负荷产生大量谐波影响电能质量，此外分布式电源中应用大量电力电子装置也会有一定量的谐波[15]．本文仿真分析时，非线性负荷与分布式电源并联于节点 13处，并在该节点处加装有源电力滤波器，对非线性负荷和分布式电源中的谐波电流进行就地补偿，如图4所示．图4 微网仿真模型系统结构Fig.4 Structure of micro-grid simulation model 2.2 仿真结果分析本文将基于单周控制的有源电力滤波器应用到微网模型中，通过对比加装滤波器前后8号节点和公共连接点(point of common coupling，PCC)处电流的波形及其总谐波畸变率来仿真分析其谐波抑制效果.微网中谐波源包括非线性负荷与分布式电源.非线性负荷对其电流进行 FFT频谱分析可知其电流总谐波畸变率为 27.60%．风力发电系统和光伏发电系统也产生一定量的谐波，对其电流进行 FFT频谱分析可知其风力发电系统电流总谐波畸变率为1.20%，光伏发电系统电流总谐波畸变率为2.34%．图5和图6所示为8号节点滤波前后电流波形及其频谱分析，由图可知电流总谐波畸变率(THD)由29.57%降到1.79%．加装有源电力滤波器后明显减小了非线性负荷及分布式电源的谐波对微网内部电能质量的影响．图5 滤波前8号节点电流波形及频谱分析Fig.5 Current waveforms and its harmonic analysisof node 8 before harmonic suppression图6 滤波后8号节点电流波形及频谱分析Fig.6 Current waveforms and its harmonic analysisof node 8 after harmonic suppression图7 所示为加装有源电力滤波器前PCC点的电流波形及频谱分析，图8所示为加装有源电力滤波器后 PCC点的电流波形及其频谱分析．电流总谐波畸变率由11.77%降到0.83%．图9为有源电力滤波器的补偿电流，有源电力滤波器有效地减小了微网谐波对外网的影响．图7 滤波前PCC点电流波形及频谱分析Fig.7 Current waveforms and its harmonic analysisof PCC node before harmonic suppression图8 滤波后PCC点电流波形及频谱分析Fig.8 Current waveforms and its harmonic analysis of PCC node after harmonic suppression图9 有源电力滤波器的补偿电流Fig.9 Compensation currents of APF3 结语本文建立了基于单周控制的有源电力滤波器模型及含风力发电系统和光伏发电系统的微网模型.相对于传统单周控制，本文进行了一定改进，将其与空间矢量控制结合，将工频周期分为 3个控制区间，简化了控制电路．并将基于单周控制的有源电力滤波器应用到微网谐波抑制中，仿真结果表明其明显降低了微网内电流总谐波畸变率，同时也减小了微网谐波对外网的影响，具有良好的滤波效果．【相关文献】［1］王成山，肖朝霞，王守相. 微网综合控制与分析[J].电力系统自动化，2008，32(7)：98-103.Wang Chengshan，Xiao Zhaoxia，Wang Shouxiang.Synthetical control and analysisof microgrid[J]. 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单周控制技术在有源电力滤波器中的应用摘要经济全球化发展推动了各行各业的竞争，也给电力企业带来新机遇与新挑战。

要面对这些挑战，不但要做好电力企业管理还必须要消除供送电各种影响因素，只有消除大量电力电子装置产生的电网谐波，才能够确保送电的稳定性。

而有源电力滤波器（apf）就是消除谐波的新型设备，有效消除了负载谐波产生的电流污染电网。

但是传统有源电力滤波器还存在许多不足，应用单周控制技术是提升滤波器效率的有效措施。

本文论述了单周控制技术原理及作用，探究了有源电力滤波器应用单周控制技术，体现出该技术的优势。

关键词有源电力滤波器；单周控制技术；应用中图分类号tm71 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）80-0145-021 概述随着电力电子快速发展，电网中各种谐波越来越多，影响到了电网的正常输电。

因此，如何消除电网中的谐波是相关人士探究的重要课题。

而apf能够有效补偿频率及大小都发生变化的谐波，能够弥补传统滤波器各种不足之处，因此被电网中广泛应用。

而单周控制属于新型的非线性控制模式，能够有效确保每周开关变量的控制参量和平均值成比例或者相当，有效消除了瞬态与稳态误差，目前被apf中广泛应用。

2 单周控制技术2.1 单周控制技术特征事实上，apf具备的补偿性能几乎取于畸变电流的准确、实时监测，以及控制逆变器的输出电流。

但是目前跟踪控制apf电流使用最多方法就是pwm控制，但是这些控制方法都存在不足之处，比如三角载波波形畸变、滞环控制开关的频率变化等各种不足。

因此就在apf之中应用了单周控制技术，具备了如下几个方面的特征：1）传统的反馈控制一旦出现了误差，就需要使用后面的几个周期来消除误差，但是应用单周控制技术且不相同，而是在一个周期中就能够将瞬态与稳态误差消除掉，反应十分快；2）能够有效抵抗电源的干扰，确保apf正常运行；3）一个周期中，开关变量所输出平均值随着控制参考的变化而变化；4）单周控制电路比较简单，省去了一些乘法器和其他一些比较复杂的元器件；5）在运行中不需要产生出参考信号，更不需要过多电压传感器。