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有源滤波器的补偿电流控制方法有哪些

为了保证电力系统的正常运行，控制谐波危害，市面上出现了无源滤波器和有源滤波器产品。有源滤波器因为可以解决无源滤波器易受电网阻抗和运行状态影响与系统发生谐振的问题，因此有源滤波器的发展前景好。下文分条阐述有发展前景的有源滤波器的补偿电流控制方法。

1.无差拍控制与差拍控制法

无差拍控制是一种在电流滞环比较控制技术上发展起来的全数字化控制技术。这种有源滤波器补偿电流控制方法利用前一时刻补偿电流的参考值和实际值，计算出下一时刻的电流参考值及各种开关状态下的逆变器电流输出值，然后选择某种开关模式作为下一时刻的开关状态，从而达到电流误差等于零的目标。利用该方法控制有源滤波器的补偿电流，具有动态响应快且易于计算机执行的优点。

2.单周控制法

又称积分复位控制法，具有调制和控制的双重性。其基本思想是控制有源滤波器开关占空比，在每个周期内强迫开关变量平均值与控制参考量相等或成比例。单周控制能在一个周期内自动消除稳态、暂态误差，前一周期的误差不会带到下一周期。这种控制有源滤波器的补偿电流的方法具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强、易于实现、控制电路简单等优点。

3.模糊控制法

模糊控制法在有源滤波器中主要用于优化占空比和电压外环的跟踪控制（即直流侧电压控制）。将模糊控制应用于开关占空比的优化和控制，能从开关本身的特性出发解决电流跟踪问题，提高系统的动态性能，也可以在其他的控制方法中引入模糊的概念以改善其他控制方法的不足。

综上来说，有源滤波器的补偿电流控制方法包括无差拍控制与差拍控制法、单周控制法、模糊控制法。此外，可信赖的有源滤波器厂家也会引入空间矢量调制方法，采用不连续开关方式调制时，开关器件的损耗降低，调制方法便于数字实现。

由于生产的需要，石化行业中存在着大量泵类负载，并且不少泵类负载都配有变频器。变频器的大量应用使得石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。目前绝大部分变频器的整流环节都是应用6脉冲整流将交流电转化为直流电，因此所产生的谐波以5次、7次、11次谐波为主。研究表明，谐波电流会使变压器而产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。谐波的存在会使视在功率增加，对变压器的使用效率产生重大的影响。同时，谐波对电力系统中的电容器、断路器、继电保护设备都有直接的影响。对于很多测量仪表，并不能测量出真实的均方根值而是测量出平均值，在谐波严重时，这样的读数会有较大的偏差，从而造成计量偏差。

提出不同的谐波控制方案：

1、针对实际线路参数的不确定性，无法做到与线路阻抗相匹配而导致RAPF的谐波抑制效果达不到的问题，一种阻值自适应的阻性有源电力滤波器控制策略被提出，该方法在一定程序上解决了阻尼电阻取值与系统参数不匹配的问题，该方法本质上是自动调节对外阻值达到输出阻抗与线路阻抗匹配的结果。

2、提出离散频点阻性有源电力滤波器来提高针对特定频点的谐振抑制效果，该方法通过旋转坐标变化能够只在特定频点处呈现电阻特性，有效避免线路阻抗与RAPF阻值不匹配的问题。为了提供用户的电能，环型结构的配电网系统网络开始受到关注，基于环型配电网系统对谐波抑制进行了研究。

3、基于环型配电网提出一种新的建模方式，并且根据环型配电网的特性，提出一种安装在环型配电网中间点的新的APF有源滤波器控制策略，该控制策略将APF模拟成长传输线，对线路中的谐波扩散起到了抑制效果。基于环型配电网结构下，提出了一种包含无源滤波器和有源滤波器的阻抗变流器，通过将该阻抗变流器模拟成长输电线路，达到消除反射波和谐波谐振抑制的目的。