有源电力滤波器的仿真研究文献综述

文献综述（或调研报告）：

1、前言

为了更好地完成该课题，最近看了一些与有源电力滤波器相关的参考文献。从这些参考文献中，我了解了APF的研究背景、发展过程以及APF国内外的发展现状及趋势。重点关注了APF的工作原理、控制策略以及仿真研究。这些都让我对APF有了一定认识，为后续设计任务打下基础。

2、主题

有源电力滤波器（APF)的发展最早可以追溯到20世纪60年代末，1969年B.MBird和 JJF.Marsh发表的论文中，描述了通过向电网注入三次谐波电流来减少电源电流中的谐波成分，从而改善电源电流波形的新方法，这种方法是APF基本思想的萌芽^[3]。1971年日本的H.Sasaki和T.Machida首先提出APF的原始模型。1976年美国西屋电气公司前L.Gyugyi等提出了用PWM变流器构成的APF并确立了APF的概念。这些以PWM变流器构成的APF己成为当今APF的基本结构。

但在70年代由于缺少大功率的快速器件，因此对APF的研究几乎没有超出实验室的范围。80年代以来，随着新型电力半导体器件的出现，脉宽调制的发展，以及H.Akagi的基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出，APF有了迅速发展^[4]。现在日本、美国、德国等工业发达国家APF已得到了高度重视和日益广泛的应用。由于理论研究起步较早，目前国外有源电力滤波器的研究已步入工业化应用阶段。随着容量的逐步提高，其应用范围也从补偿用户自身的谐波向改善整个电网供电质量的方向发展。

有源电力滤波器的工业化应用对理论研究起了非常大的推动作用，新的理论研究成果不断出现。1976年美国西屋公司的L.Gyugyi率先研制出800kVA的有源电力滤波器。在此以后的几十年里，有源电力滤波器的实践应用得到快速发展。在一些国家，已经投入工业应用的有源电力滤波器容量己增加到50MVA。目前大部分国际知名的电气公司如西屋电气、三菱电机、西门子和梅兰日兰等都有相关的部门都己有相关的产品。日本富士电机已经在市场上推出了10 kVA到400 kVA容量范围内的纯有源滤波器^[5]。

有源滤波器可直接安装在低压工业电源系统上，其电压范围为200 V至440 V此类有源滤波器的中压应用需要降压变压器。有源滤波器的实际应用不仅扩展到工业和电力设施，还扩展到办公楼，医院，供水设施和机车车辆。东芝三菱电机工业系统公司（TMEIC）开发了一种21-MVA分流器^[6]。