自20世紀(jì)70年代起，有源電力濾波器（APF）得到了廣泛研究。純有源電力濾波器雖然具有補(bǔ)償效果好的特點，但是其逆變器所占功率比例大、成本高，由開關(guān)損耗引起效率下降，而且由于受到電力電子器件容量的限制，其容量難以滿足大容量負(fù)載的要求，限制了APF的推廣應(yīng)用。因此，研究適用于大功率負(fù)載的APF的電路拓?fù)浼捌淇刂品椒?，減小APF中逆變器所占的容量、降低成本、提高其性價比，成為近年來APF研究的主要方向之一。

　　年，ToshihikoTanaka和HirofumiAkagi提出一種帶基波電流旁路通道的串聯(lián)混合有源電力濾波器，其特點是在傳統(tǒng)的串聯(lián)混合有源電力濾波器的基礎(chǔ)上，在變壓器的逆變器側(cè)增設(shè)了諧振于電網(wǎng)基波頻率的LC支路（以下簡稱PPF1??passivepowerfilterof1storder）在適當(dāng)?shù)目刂品椒ㄏ拢娋W(wǎng)電流的基波分量不流過逆變器，而由PPF1通道通過，逆變器只需提供諧波電壓和承擔(dān)電網(wǎng)諧波電流。因為當(dāng)APF投人運行后，電網(wǎng)諧波電流遠(yuǎn)小于電網(wǎng)基波電流，所以該拓?fù)淇梢源蟠蠼档陀性床糠郑孀兤鳎┑娜萘?，提高整機(jī)的效率。同時，在逆變器發(fā)生故障時，只要切斷逆變器，PPF1通道仍可為負(fù)載提供能量流通的通道，克服了傳統(tǒng)串聯(lián)型有源電力濾波器保護(hù)困難的問題。

　　該拓?fù)涞奶岢鲆延?0多年了，然而并沒有在實際負(fù)載中得到應(yīng)用。究其原因，主要是采用的基于瞬時無功功率理論的控制方法，只適用于負(fù)載對稱、電網(wǎng)電壓對稱且沒有畸變的理想情況。而在負(fù)載不對稱、電網(wǎng)電壓不對稱或電網(wǎng)電壓有畸變時，由于瞬時無功功率理論檢測出來的“諧波”將含有負(fù)序基波分量，檢測出來的“基波”將只是正序基波分量，漏掉了負(fù)序基波分量，因此將該方法應(yīng)用于這種帶PPF1通道的串聯(lián)混合有源電力濾波器時，電網(wǎng)電流中的負(fù)序基波分量會在PPF1通道和逆變器之間發(fā)生諧振放大，逆變器中會流過相當(dāng)大的基波電流，導(dǎo)致逆變器的容量降不下來。而實際的負(fù)載和電網(wǎng)是很難保證在任何時候都是對稱的。

　　本文結(jié)合運用一種基于逐相9變換的控制方法，使得這種帶基波旁路通道的串聯(lián)混合有源電力濾波器，在負(fù)載及電網(wǎng)不對稱且有畸變時，均控制逆變器不流過基波電流，從而降低了有源部分的容量；并進(jìn)行了國家自然科學(xué)基金資助項目（50077020）；臺達(dá)電力電子科教發(fā)展基金資助項目。

　　理論上可以證明，對各相基波電流的檢測結(jié)果與所用正弦表/余弦表（sinUf+i）和cos（+0））的相位0無關(guān)，只要這兩個信號的頻率c和電網(wǎng)基波頻率相等，該方法就能準(zhǔn)確檢測出完整的基波電流，且不受電網(wǎng)不對稱的影響。本文采用鎖相環(huán)（PLL）與電網(wǎng)基波頻率同步，所以檢測的結(jié)果也不受電網(wǎng)電壓畸變的影響，且該方法計算簡單。

　　每相全電流中減去其基波成分，即可得到該相諧波電流。

　　2基于逐相變換的系統(tǒng)控制方法由，而檢測出來的“逆變器基波電流包含了完整的逆變器基波電流，因此，由=”使得逆變器對所有流過逆變器的基波電流都能呈現(xiàn)很大的阻抗所以所示控制方法在電網(wǎng)和負(fù)載不平衡時，逆變器和PPF1之間不會發(fā)生基波諧振現(xiàn)象，逆變器只需提供諧波電壓和流過諧波電流。

　　3基于DSP的數(shù)字化實現(xiàn)及。

　　為采用基于瞬時無功功率理論的控制方法和采用基于逐相9變換的控制方法時逆變器電流及其頻譜圖。）>電網(wǎng)電流及其頻譜（c）PPFl通道電流及其頻譜負(fù)載電流、電網(wǎng)電流、PPF1通道電流及其頻譜分析比較（a），（b）可見，采用基于瞬時無功功率理論的控制方法時，逆變器中仍然有較大的基波電流；采用基于逐相如變換的控制方法時，逆變器電流中基本不含基波成分，實現(xiàn)了在完成電網(wǎng)諧波抑制任務(wù)的同時，逆變器只流過諧波電流，從而降低逆變器容量的目的。

　?。╝）基于理論控制方法（b）基于逐相變換控制方法基于叫理論控制方法及基于逐相扣變換控制方法時的逆變器電流及其頻譜4結(jié)語本文提出一種帶基波電流旁路通道的串聯(lián)混合有源電力濾波器的新型控制方法，該方案結(jié)合了基于逐相辦變換的控制方法，它可以確保該拓?fù)湓谄胶饣虿黄胶鈼l件下，逆變器都只流過電網(wǎng)諧波電流，大大降低了有源部分的容量和成本，提高了整機(jī)的性價比。

　　控制系統(tǒng)采用DSP純數(shù)字化實現(xiàn)，進(jìn)行了5kW的實驗研究，結(jié)果證實采用上述控制方法后，帶基波旁路通道的電力有源濾波器可以在確保濾波效果良好的前提下大大減小有源部分的容量，適用于低壓大容量復(fù)雜負(fù)載的諧波抑制，應(yīng)用前景良好。