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随着国家国民经济的迅猛发展,电网系统中用户侧的负荷类型急剧增加,为了适应不同用户负荷需求,各种各样的电力电子变换设备和带前端整流的非线性负载在电网中得到应用。同时这些设备也向其注入大量的谐波和无功电流,容易造成其他电子设备工作异常。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)以其能补偿多种非线性负载引入的谐波和无功电流而成为研究热点。传统有源电力滤波器在电流检测环节采用低通滤波器滤除基波以外的所有谐波,为此必须将其截止频率设置的比较低,这就决定了其带宽窄,动态响应慢。在电流控制环节上则常采用谐振控制器,一般将基波电流与谐波电流一起控制,组成比例积分谐振控制器,在非线性负载突变时直流侧电压会出现一定幅度的跌落;或者采集网侧电流的控制策略,这种算法虽然无需分离基波和谐波电流,但不能同时应对谐波无功电流同时存在的场合。为解决以上不足,提高有源电力滤波器的动态响应和补偿性能,本文提出一种基于快速电流检测的谐振控制策略。电流检测环节,针对传统谐波电流检测在带宽和响应速度上的局限,采用特定次谐波陷波器和低通滤波器的组合滤波器,特定次谐波陷波器滤除5、7、11、13次等低次谐波,低通滤波器频带较宽,响应快,滤除高次谐波,两者联合能有效解决传统滤波器面临的矛盾。电流控制环节,针对传统谐振控制器应用的缺点,采用dq坐标系下的改进型矢量谐振控制策略。将谐波电流与基波电流分开控制,确保在非线性负载突变时维持直流侧电压稳定,实现较高的跟踪精度。其中,基波电流环采用的PI控制,谐波电流环采用矢量谐振控制,解耦了系统进线电感带来的影响,并在Z-域下对其进行分析设计,确定控制参数,避免了数字化过程中引入的偏差,以达到更优的控制效果。在Matlab/Simulink仿真模型验证完成的前提下,详细设计系统软硬件,搭建了以TMS320F28335数字信号处理器为控制芯片的APF实验平台。在该平台上进行启动、变非线性负载、选择性补偿谐波等实验,实验结果表明,采用组合滤波器和改进型矢量谐振控制器,能在非线性负载突变时快速响应,维持直流侧电压稳定,补偿精度高,具有较强频率选择性能且能有效补偿谐波无功电流同时存在的场合,验证了本文基于快速电流检测的谐振控制策略的有效性。