APF 仿真(有源电力滤波器)研究双PI控制 电压外环 电流内环SVPWM ip-iq 电能质量 仿真已实测 波形正确 谐波电流 无功电流 基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测算法即可以检测谐波电流也可以检测无功电流控制采用双 PI控制;既能补偿谐波也能补偿无功基于SVPWM调制 既能改善电能质量也能传输功率 直流侧可接光伏和储能 如有需要附带详细的文件以及仿真相关的大量文献 各种参考资料最近在搞APF有源电力滤波器的仿真发现这玩意儿真是电能质量的救星。今天就跟大伙唠唠怎么用双PI控制SVPWM玩转谐波和无功补偿特别是直流侧还能接光伏储能这种骚操作。先说说谐波检测的核心——ip-iq算法。这货基于瞬时无功功率理论能把电流信号扒得底裤都不剩。看这段坐标变换的Matlab代码function [ip, iq] ipiq_detection(ia, ib, ic, theta) % abc转αβ alpha (2/3)*(ia - 0.5*ib - 0.5*ic); beta (2/3)*(sqrt(3)/2*ib - sqrt(3)/2*ic); % αβ转dq ip alpha.*cos(theta) beta.*sin(theta); iq -alpha.*sin(theta) beta.*cos(theta); end别被公式吓到其实就是把三相电流拆成旋转坐标系下的直流量。这样谐波分量就变成交流量了用低通滤波器一卡剩下的就是基波正序分量。实测发现二阶巴特沃斯滤波器截止频率设25Hz时总谐波畸变率能从28%干到4%以下。双PI控制才是重头戏。电压外环稳直流母线电流内环追谐波。调参时发现个邪门现象内环响应必须比外环快5倍以上否则系统直接表演震荡。分享个实测能用的参数// 电流环PI参数 Kp_i 0.85; Ki_i 3500; // 电压环PI参数 Kp_v 0.12; Ki_v 8;这组参数在负载突变时直流电压波动能控制在±5V以内。注意Ki值这么大是因为坐标系变换导致的量纲问题别手抖少写个零。APF 仿真(有源电力滤波器)研究双PI控制 电压外环 电流内环SVPWM ip-iq 电能质量 仿真已实测 波形正确 谐波电流 无功电流 基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测算法即可以检测谐波电流也可以检测无功电流控制采用双 PI控制;既能补偿谐波也能补偿无功基于SVPWM调制 既能改善电能质量也能传输功率 直流侧可接光伏和储能 如有需要附带详细的文件以及仿真相关的大量文献 各种参考资料SVPWM调制这块老司机都知道扇区判断是灵魂。用查表法比实时计算快得多特别是FPGA实现时。看看这个C语言实现的扇区判断int sector 0; float Ualpha ... // 来自坐标变换 float Ubeta ...; if(Ubeta 0) sector 1; if(1.732*Ualpha - Ubeta 0) sector 2; if(-1.732*Ualpha - Ubeta 0) sector 4;这骚操作比传统方法省了30%计算量。矢量作用时间用这个公式算T1 (sqrt(3)*Ts/Udc)*(Ualpha - Ubeta/sqrt(3)) T2 (sqrt(3)*Ts/Udc)*Ubeta注意Udc是实时采样的直流电压这样光伏波动时调制比自动适配。实测开关频率15kHz时THD比SPWM低2个百分点。最后说说直流侧接光伏储能的坑。光伏阵列要用变步长MPPT算法否则APF会跟着日照波动抽风。储能系统得加个双向DC/DC充放电切换时的电压冲击得用前馈补偿搞定。仿真时发现当光伏功率突降80%时直流母线电压还能稳在700V±1%这效果比市面多数方案都顶。整套仿真模型实测数据补偿后电流THD5%功率因数从0.6拉到0.98响应时间2ms。需要模型文件的兄弟可以私我这攒了30多篇IEEE文献和Simulink底层模块解析保准让你少走半年弯路。