有源电力滤波器的频域能量变换模型及其应用

有源电力滤波器(active power filter,APF)的建模问题对其功率变换过程认识及控制器设计有重要意义。基于目前研究广泛的并联电压型APF,建立其等效电压源模型;通过对APF与电力系统间能量交换及功率流动的分析,提出APF频域能量变换的思想,并建立频域能量变换模型;建立其状态空间数学模型,通过变换,证明APF的基波控制分量对频域误差系统呈阻尼特性,从而使APF对频域呈无源性特征,从能量角度解释了APF的工作原理;基于频域能量变换模型提出迭代学习控制策略,并对直流侧电容电压附加PI闭环控制。仿真实验结果证明了该频域能量变换思想及模型的正确性,并验证了所设计控制策略的有效性。