大家好，很高興和各位一起分享我的第三十三篇原創文章，喜歡和支持我的工程師，一定記得給我點贊，收藏，分享喲。想和我進一步探討技術干貨，可以添加微信號（matlab_simulink）。

    近年來，電力電子裝置應用越來越普遍，因此電網中諧波分量迅速增加，當電力系統中出現高次諧波時，由于集膚效應的影響，系統中的銅損和鐵損將顯著增大，用電設備溫度將上升，系統將過熱。此外，高次諧波還可能產生負序分量，這就可能導致電機等設備的轉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，從而增加系統的介質損耗加，并進一步產生各種故障，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，主要分為兩大類：一類是改造諧波源，減少諧波的產生，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的方法，針對已有的諧波進行補償，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，本節針對單相電網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，在補償電流跟蹤環節，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信號構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，仿真結果如下：

上圖三個圖分別為補償后電網電流、負載電流、APF補償電流，從仿真結果對比可以看出，負載電流含有很大諧波，經過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和補償后電網電流THD，從仿真結果可以看出，補償前電流THD為68.4%，補償后為4.94%，達到并網要求。

上圖為直流電壓波形，從仿真結果可以看出，直流直流環可以很好控制直流電壓。

綜上仿真結果可以看出，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。