摘要：通过分析LCL的滤波数学模型建立三相三线制并联有源电力滤波器仿真模型。对比有源电力滤波器不带LCL滤波和带LCL滤波对系统滤波效果的影响，仿真结果表明：三相三线制有源电力滤波器带LCL滤波可以滤除有源电力滤波器中变流器所产生的高频开关次谐波。
关键词：三相三线制；APF；仿真模型；高频；谐波；数学模型；LCL滤波；谐振点
中图分类号：TM48 文献标识码：A
1 引 言
三相三线制有源电力滤波器（APF）可以对现代电力系统中的谐波进行补偿，但是有源电力滤波器本身变流器采用的是PWM调制技术，采用PWM调制技术会产生高频的开关次谐波，这些高次谐波会对一些设备产生很大的电磁干扰，影响设备的正常运行[1-3]。有源电力滤波器对谐波电流进行补偿时，需要及时跟踪指令电流。当输出电抗器感量选的很小时，虽然保证了电流的跟踪效果却造成电流的开关次纹波很大；APF的输出电抗器的感量也不能够太大，否则桥臂输出电流会滞后指令电流，造成补偿效果变差。由此可以看出在选取小感量电抗器保证电流跟踪效果的同时需要在并网点加上LCL滤波环节来滤除开关次高频纹波[4]。
在有源滤波器并网时加上LCL滤波环节后参数选取会影响滤波效果，甚至造成系统谐振，因此需要先分析了解带LCL的APF数学模型，找到谐振点以及合适的参数，从而保证滤波的效果。
由图6幅频特性可以看出L2的增大，谐振频率fres减小，向低频域移动，在低于谐振频率的低频域增益为0dB，没有衰减作用，在高于谐振频率的高频域开始衰减对高频的衰减作用很明显，可以根据谐振点看出i2在偏离i1的程度，即衰减程度。由相频特性可以看出相位角偏移起始频率也向低频域移动。
（3）L1=0.35mH，C=50uF，L2=0.08mH ，改变R的值为0Ω、1Ω、2Ω时对比传递函数H(S)的伯德图（如图7所示）。
由图7幅频特性可以看出阻尼R的增大，抑制谐振的能力越强，阻尼R值大了之后会导致在高频域内虽然较大程度上的抑制了谐振峰值，但是高频域的滤波性能变差；阻尼R值过小会导致抑制谐振能力不够。由相频特性可以看出增大阻尼R值会导致相位角偏移的速度在频率升高时较为缓慢。
3 APF-LCL仿真结果
建立三相三线APF仿真模型，谐波负载电流如图8所示，为典型的非线性阻性负载谐波，THD含量为16.6%，主要包含5次、7次、11次、13次谐波。
作者简介：
赵皋（1987-），安徽宁国人，硕士，研究方向为电力电子及谐波治理方向。
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