一种新型并联混合型有源滤波器的研究

APF的有源部分与LC滤波器串联，然后并联接入电网，非线性负载为整流负载。有源滤波支路产生谐波补偿电流来补偿整流负载电流中的谐波电流，从而使电网侧电流实现正弦化。负载交流侧串接阻抗，以防止短路故障电流和降低负载电流畸变率，同时抑制公共节点电压的开关纹波分量。
无源滤波器采用单调谐电路，在某个低次谐波附近呈现低阻抗，分流负载电流的该次谐波分量，而在开关频率处呈现高阻抗，从而不需要额外的开关纹波滤波器，减小了系统的体积。此外，对于基波而言LC谐振电路相当于一个大电容，承担了大部分的基波电压，有源滤波器上的基波电压非常小，降低了对开关器件的耐压要求。因此在某些场合中可以选用低压MOSFET，降低成本，提高系统效率及补偿性能。

2 TSHAPF控制策略
TSHAPF中逆变器控制策略是整个滤波系统的核心问题，它决定着滤波的跟随特性和整体滤波效果。文中提出了一种采用电网谐波电流反馈控制与负载谐波电流前馈控制的复合控制策略，这种控制方法计算量小，控制简单，滤波效果比仅采用电网谐波电流作反馈控制时更好。其中前馈控制的作用是当扰动出现时立即根据扰动的性质和大小进行控制，以补偿扰动的影响，目的是加速系统响应速度，改善系统的调节品质；反馈控制主要用来弥补前馈控制的不足，克服模型不精确以及干扰带来的影响。TSHAPF的总体控制框图如图2所示。

2．1 反馈控制
反馈控制是有源滤波器中最常用的控制策略，目的在于利用有源滤波器来改善无源滤波器的整体滤波性能。
基于瞬时无功理论，文中通过abc-dq变换将三相电网电流is转化为瞬时有功电流id1和瞬时无功电流iq1，其中的直流部分对应is中的基波分量，交流部分对应is中的谐波分量。使用两个一阶高通滤波器从id1，iq1中提取出交流分量idac和iqac，之后进行dq-abc变换就可以得到待补偿的电网谐波电流iSH，将其放大K倍后作为有源滤波器的参考信号。同时，通过检测逆变器直流电压Vdc进行闭环控制可以实现Vdc的建立与稳定，无需外加独立直流电压源。