电流平均值谐波检测法MATLAB仿真
2.3 有源电力滤波器的主电路
有源电力滤波器在实际应用中往往要求容量较大，如采用单个PWM变流器不能达到容量要求时，通常采用多重化的主电路形式。下文介绍单个PWM变流器的主电路形式。 2.3.1 PWM逆变器的主电路
采用单个PWM变流器有源电力滤波器的主电路，根据其直流侧储能元件的不同，可分为电压型和电流型两种
。图2.11和图2.12分别示出
了可应用于三相三线制系统的电压型和电流型两种主电路，图中a、b、c接至三相电源，V1、V3、V5和V4、V6、V2为各组开关器件的代号。图中画的电力电子开关器件为IGBT，实用中还可选用GTO晶闸管、BJT、电力MOSFET等器件。就其结构而言，两种电路与变频器、SVG等的主电路基本相同，只是应用场合不同，要求不同，控制方法不同。
图2.13和图2.14分别示出了应用于单相系统的电压型和电流型两种主电路形式。
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下面简要概述电压圣和电流型变流器两种主要电路的基本特点。 1. 电压型PWM变沉器的直流侧接有大电容，在正常工作时，其电压基本保持不变，可看作毛压源;电流型PWM变流器的直流侧接有大电感，在正常工作时，其毛流基本保持不变，可看作电流源;
2. 对于电压型PWM变流器，为保持直流侧电压不变，需要对直流侧电压进行控制;对于毛流型PWM变流器，为保持直流侧电流不变，需要对直流侧电流进行控制;
3. 电压型PWM变流器的交流侧输出电压为PWM波，电流型PWM变流器的交流侧输出电流为PWM波。
与电压型PWM变流器相比，电流型PWM变流器的一个优点是，不会由于主电路开关器件的直通而发生短路故障。但是，电流型PWM变流器直流侧大电感上始终有电流流过，该电流将在大电感的内阻上产生较大的损耗，因此目前较少使用。不过，随着对超导磁体研究的进展，一旦超导储能磁体实用化，必将取代大电感，促使电流型PWM变流器的应用增多。
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2.3.2 PWM逆变器的工作原理
下面以电源电压的中性点与直流电压的中性点不连接为例，介绍其工作原理。逆变器等效电路如图2.15所示。
图中
表示晶闸管的开关状态，S=1代表开关接到
的正
极，S=0代表开关接到表2.1所列。表中
的负极。因此各开关的组合共有8种工况，如
为第n种工况的工况系数，可由电路方
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程求取。
同理可求出其他况系数如表2.1所示当3个开关同时为关或同时为开时，逆变器为浮接状态，工况系数均为零。在实际中，可根据电路中所需补偿谐波电流的极性来选择开关模式，输出期望的谐波电流，来实现谐波补偿。
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2.3.3 电流跟踪控制方式
在2.1节中介绍过，有源电力滤波器可分为两大部分，指令电流运算电路的作用是得出补偿电流的指令信号，据此由补偿电流发生电路产生补偿电流。这部分的内容在以后章节中介绍。电流跟踪控制电路正是补偿电流发生电路的第一个环节，其作用是根据补偿电流的指令信号和实际补偿电流之间的相互关系，得出控制补偿电流发生电路中主电路各个器件通断的PWM信号，控制的结果应保证补偿电流跟踪其指令信号的变化。
有源电力滤波器产生的补偿电流应实时跟踪其指令电流信号的变化，这就要求补偿电流发生电路要有很好的实时性，因此电流控制采用跟踪型PWM控制方式。目前跟踪型PWM控制的方法主要有瞬时值比较方式三角波比较方式
和定时比较方式
等。
、
2. 3. 3. 1瞬时值比较方式 图2.17所示为以一相的控制为例，采用滞环比较器的瞬时值比较方式的原理图。
在该方式中，把补偿电流的指令信号比较，两者的偏差
与实际的补偿电流信号
进行
作为滞环比较器的输入，通过滞环比较器产生控制
主电路中开关通断的PWM信号，该PWM信号经驱动电路来控制开关的通断，从而控制补偿电流的变化。
这种控制方式中，滞环的宽度H对补偿电流的跟随性能有较大的影响。当H较大时，开关通断的频率即电力半导体器件的开关频率较低，故对电力半导体器件的要求不高，但是跟随误差较大，补偿电流中高次谐波
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