摘要：分析了并联型有源电力滤波器的基本工作原理，采用基于瞬时无功功率理论的改进型ip—iq电流检测算法，建立了基于电流滞环控制策略的仿真模型，并进行了仿真研究，结果证实了所提方案的正确性和可行性。
关键词：并联型有源电力滤波器；瞬时无功功率；改进型ip—iq法

0 引言
    随着电力电子技术的发展，有源电力滤波器(APF)已成为解决电网谐波问题最有前景的手段。有源电力滤波器主要由三部分组成：谐波及无功电流检测电路、产生补偿电流的逆变器和逆变器的控制电路。在APF中，谐波及无功电流的检测非常重要，其检测结果直接关系到整个APF系统的补偿特性；逆变器的控制电路使逆变器能够输出与指令值相等的补偿电流，其控制效果直接影响到APF补偿性能的好坏。
    常用的模拟带通(或带阻)滤波器检测高次电流的方法有许多缺点，如滤波器的中心频率对元件参数十分敏感，受外界环境影响较大，要获得理想的幅频特性和相频特性非常困难，对电网电压畸变不敏感，当电网频率发生波动时，不仅检测精度受影响，而且使检测出的谐波电流中含大量的基波分量，大大增加了有源补偿器的容量和运行损耗。此外，这种方法不能同时分离出无功电流。
    基于瞬时无功功率理论的改进型ip—iq电流检测算法，突破了传统的以平均值为基础的功率定义，适用于非正弦波和任何过渡过程，对电网电压畸变不敏感；通过a—b—c坐标系下的电流滞环控制策略，建立了基于统一拓扑结构并联型有源电力滤波器的仿真模型，并进行了仿真研究。

1 有源电力滤波器的基本工作原理
    图1为最基本的有源电力滤波器的基本结构原理图。图中，es表示交流电源，负载为谐波源，它产生谐波并消耗无功。有源电力滤波器系统由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路(由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三个部分构成)。主电路目前均采用PWM变换器。
    有源电力滤波器的基本工作原理是：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电源电流。

2 并联型有源电力滤波器的统一拓扑结构
    三相四线并联APF的统一拓扑结构如图2所示。统一拓扑结构的直流电容分为四个。变换器的A、B、C三个桥臂连接到直流端就象常规的三相电压源交换器，N桥臂连接到直流电容器的J点和K点，J点和K点之间的两个电容器有相同的电容值Cb，直流端的另外两个电容器有相同的电容值Ca。

    参数m定义如下：