2007年 2 月电工技术学报Vol.22 No. 2 第22卷第2期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb. 2007三相并联型有源电力滤波器电流重复控制耿攀戴珂魏学良张凯康勇（华中科技大学电气与电子工程学院武汉 430074）摘要首先通过对数字PI调节器的仿真和实验指出了它在有源滤波中的局限性，提出将重复控制引入到电流环中以提高稳态性能。进而将重复控制和PI控制器并联用于并联型有源电力滤波器输出电流波形控制，其中PI控制保证系统动态性能，而重复控制提高输出电流波形跟踪精度。文中详细分析了控制器的设计思路和频率特性，实验和仿真表明采用该方法后，可以显著改善滤波效果。关键词：重复控制PI控制有源电力滤波器电流波形控制中图分类号：TM48The Repetitive Control Algorithm Based Current WaveformCorrection for Shunt Active Power FilterGeng Pan Dai Ke Wei Xueliang Zhang Kai Kang Yong（Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China）Abstract The paper has pointed out the limitation of PI conditioner in active power filtering through simulation and experimental results, and then proposed applying repetitive control into current loop as to better the steady characteristics. So the paper adopted proportional integral control and repetitive control algorithm to correct the output current waveform of the shunt active power filter. In this control strategy, the proportional integral control is used to guarantee system dynamic performance and the repetitive control is to improve current waveform quality. The controller design procedure and frequency characteristic are analyzed in detail. By this control method, filtering performance is improved. Theoretical analysis is verified by simulation and experimental result.Keywords：Repetitive control, proportional integral control, active power filter, current waveform correction1引言近年来，随着电力电子装置的广泛应用，它所产生的谐波和无功功率给电网带来的危害日益严重。很多电力用户原有的无源滤波器甚至无法使用，这使人们的注意力投向有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）[1]。APF是动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，和无源滤波器相比有更好的响应速度和补偿特性，是一种理想的补偿谐波装置。目前APF主电路结构已经比较成熟，且大多采用PWM变流器作为APF的主电路，因此有源电力滤波器的性能很大程度依赖于所采用的控制方法。在整个控制策略中，高性能的电流控制策略直接决定了有源电力滤波器的补偿性能。从有源电力滤波器的电流控制方面来说，目前常见的控制方法有滞环控制法，三角载波比较法，预测控制法等。其中三角载波法是一种简单易行的方法，它具有固定的开关频率，动态响应好。利用三角载波法进行谐波补偿是一种全数字控制方案，其中最重要的环节为控制系统的电流调节器的设计。对于逆变器或者整流器而言，通常选择PI调节器对信号误差进行比例和积分控制是一种简单有效的方式。但是对用于谐波补偿的有源电力滤波器来说，由于控制的电流是由很多次数高于基波的谐波叠加而成，其电流中含有基波的几次，十几收稿日期 2006-05-19 改稿日期 2006-06-12

三相并联型有源电力滤波器电流重复控制