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近年來，電力電子裝置應用越來越普遍，因此電網(wǎng)中諧波分量迅速增加，當電力系統(tǒng)中出現(xiàn)高次諧波時，由于集膚效應的影響，系統(tǒng)中的銅損和鐵損將顯著增大，用電設備溫度將上升，系統(tǒng)將過熱。此外，高次諧波還可能產(chǎn)生負序分量，這就可能導致電機等設備的轉(zhuǎn)矩反向從而造成電機卡死，引起電機的機械損傷和熱耗。電壓中的高次諧波可能導致電器設備的絕緣性能下降，絕緣水平降低，從而增加系統(tǒng)的介質(zhì)損耗加，并進一步產(chǎn)生各種故障，諧波的危害可以用下面的框圖簡單表述：
對諧波的補償技術(shù)，主要分為兩大類：一類是改造諧波源，減少諧波的產(chǎn)生，此種方法比較被動，對于已有的設備來說作用不大；第二類為采用主動補償?shù)姆椒ǎ槍σ延械闹C波進行補償，常用的方法為無源濾波裝置，有源濾波裝置以及混合濾波器。在針對有源濾波，之前介紹過三相有源濾波器，本節(jié)針對單相電網(wǎng)中的諧波補償進行介紹，即單相APF。其電路拓撲如下圖所示：
與 三相APF相同，單相APF也是主要分為兩部分：指令電流檢測和補償電流跟蹤，在補償電流跟蹤環(huán)節(jié)，與三相APF完全一致，再次不再贅述，大家可以參考之前介紹的方法來進行跟蹤。
單相諧波檢測仍采用瞬時無功功率理論，由于單相線路只有一相電流，原來的方法并不適用，因此，檢測的基本思路是：利用檢測到的單相系統(tǒng)信號構(gòu)造出一個虛擬的兩相電路，然后利用瞬時無功功率理論解決問題。
設：系統(tǒng)電壓Us(t)，負載電流il(t)。
令：Iα(t)=Il(t)
其中，
得到。
綜上，單相諧波檢測整體控制框圖如下：
采用simulink搭建單相APF仿真模型，直流電壓參考值為400V，仿真結(jié)果如下：
上圖三個圖分別為補償后電網(wǎng)電流、負載電流、APF補償電流，從仿真結(jié)果對比可以看出，負載電流含有很大諧波，經(jīng)過APF補償后為正弦波，諧波電流得到補償。
上面兩個圖分別為負載THD和補償后電網(wǎng)電流THD，從仿真結(jié)果可以看出，補償前電流THD為68.4%，補償后為4.94%，達到并網(wǎng)要求。
上圖為直流電壓波形，從仿真結(jié)果可以看出，直流直流環(huán)可以很好控制直流電壓。
綜上仿真結(jié)果可以看出，本文的單相APF檢測算法可以很好的對單相負載諧波電流進行補償，并達到補償目的。