基于有源阻尼的APF输出LCL滤波器设计与仿真优化

本文主要探讨了一种基于有源阻尼的并联有源滤波器输出LCL滤波器设计方法。在电力电子技术快速发展的背景下，随着非线性负载的增加，电力系统的电能质量问题日益突出，有源电力滤波器（APF）作为消除谐波的重要设备被广泛应用。然而，APF的高频SPWM工作方式会产生大量开关次谐波，对电网造成干扰，因此选择和设计合适的输出滤波器至关重要。 本文首先明确了APF输出滤波器的要求，包括宽的中低频通频带以应对低次谐波补偿需求，以及强大的高频抑制能力，同时保证APF的瞬态电流跟踪能力和最小的纹波。在满足这些基本条件的基础上，文章着重介绍了LCL滤波器的设计。LCL滤波器以其低开关频率下的优良性能，特别适合大功率和低开关频率的并网变换器设备，但其设计需要考虑谐振频率的影响以及可能的系统稳定性问题。为解决这个问题，本文提出了电容电流反馈的有源阻尼策略，通过调整反馈系数增强阻尼作用，有效抑制了低频谐振尖峰，确保了系统的稳定性。 在设计过程中，作者采用了重复学习控制策略来驱动并联型APF，通过这种方法，LCL滤波器能够更好地滤除谐波，提高系统的补偿效果。文章通过PSCAD软件进行了仿真验证，结果显示所提出的LCL滤波器设计方法是有效的，其在APF应用中的滤波性能优于传统L型滤波器，特别是在降低低次谐波和改善系统稳定性方面表现出显著优势。 本文提供了一种实用的并联有源滤波器输出LCL滤波器设计方法，通过结合有源阻尼技术和智能控制策略，优化了滤波效果，为电力系统的谐波抑制和稳定运行提供了新的解决方案。