【《有源电力滤波器SVPWM方法研究》12000字】

—-1前言1.1选题意义及背景谐波是一个频率为几倍基波频率的正弦波分量。对于电力系统，人们能希望在电网中的电压和电流为工频正弦波形。正弦波电压作用在无源线性元件上产生的电流和电压为同频率的正弦波。正弦波电压作用在非线性元件产生的电流为非正弦波。电力系统中的非线性元件时产生谐波的谐波源。电力系统中的谐波源根据非线性元件的种类可以分为两种：一种是含有电弧或非线性铁磁负载的谐波源，这一类设备主要有旋转电机变压器等；一种是含有半导体元件的电力电子装置谐波源。这一类主要是各种整流设备。人们在上世纪就已经注意到了谐波问题，但那时电力电子技术还不成熟，没有大规模应用，传统谐波源在电网中引起的谐波问题还不严重，没能引起人们足够的重视。近年来，由于电力电子技术飞速发展，电力电子装置在生产生活中大规模应用，现在已经取代铁磁材料成为了最主要危害最大的谐波源。谐波对电力系统的危害:增加了电网的损耗，降低设备的利用率并危及设备的安全运行，影响高精尖设备的精确性，干扰附近的通信设备。电力电子装置产生的谐波污染不仅严重影响电能质量，而且还影响电力电子装置的正常运行。电力电子装置产生的谐波成为了限制电力电子技术发展的重大障碍。谐波治理是电能质量问题的核心之一，而且现代人们生活的质量的提高，人们对电能质量的要求也越来越高，抑制谐波是提高电能质量的重要手段。治理谐波污染的思路分为两种：一种是主动治理，即对产生谐波的设备进行改造，使其不产生或少产生谐波，从根本上解决谐波的问题。减少整流装置谐波的措施：多相整流技术脉宽整流技术等。另一种是被动治理，对谐波源的谐波进行补偿，阻止谐波进入电网。主要是采用无源滤波器或有源电力滤波器。这两种治理方式相比较，主动治理的难度较大，不可能对所有谐波源进行改造，经济上不合理，所以实际应用中多采用加装滤波器的方法。无源滤波器是由电感和电容组成的，可以补偿固定谐波。无源滤波器的优点是：结构简单，容量大，成本低，技术成熟。但是也有许多缺陷，例如：只能补偿单一频率的谐波，在频率发生变化时可能引发谐振，占地面积大。而对谐波实现动态补偿的有源电力滤波器相比无源滤波器可以补偿所有次数谐波，克服了无源电力滤波器的主要缺点。有源电力滤波器的补偿原理是：产生于谐波源电流幅值相同但相位相反的补偿电流达到消除谐波的目的。有源电力滤波器的主电路是逆变电路。逆变电路的控制方法有很多例如三角载波控制、滞环电流控制、等。与传统的控制技术相比，技术容易数字化。矢量控制技术是变频调速逆变器所用的调制技术。逆变技术的特点：逆变器输出电压矢量使电机磁链轨迹逼近圆形，旋转转矩平稳，逆变器输出谐波小，谐波损耗小；直流利用率高，充分利用输入电能；技术控制算法便于计算机实现，简单快捷，应用方便。1.2国内外研究现状SVPWM技术原本是应用在通信领域的一个技术。在1964年有外国的两位学者提出将其应用在逆变技术中，产生了正弦脉宽调制技术。但是当时的半导体技术不成熟，电力电子装置的性能不理想，并未在工业中应用。直到1975年，正弦脉宽调制技术才在逆变技术中应用，并使各种高精尖技术的应用成为可能。由于技术在高精尖领域的重要地位，成为了热门技术。之后脉宽调制技术井喷式发展出现了各种各样的技术。但是直流利用率低仅有50%，虽然可以采用谐波失真的方法提高直流的利用率，增加输出电压，但是这种方法的限制多且并不理想。而且会产生高次谐波。由此控制技术的研究者们提出了特定谐波消除技术，但是运算复杂占用内存高，并不经济。传统的技术产生的波并不能适应数字化的发展。为适应时代发展的大潮，人们提出了多种技术的数字化方案。英国的学者们提出了规则采样数字化，并在此基础上又提出准优化技术。无差拍控制技术是在电流滞环比较技术的基础上提出的数字化方案。空间矢量技术是在上世纪80年代有德国学者在磁链轨迹控制的基础上提出的。三相逆变器有多种开关模式，每一种开关模式产生的电压矢量是不同的。通过改变开关模式使实际磁链接近磁链圆。的输出电压比高15.7%，是具有更低损耗技术，是改进型，能明显减少谐波，减低脉动转矩。技术控制简单，易于数字化，目前以替代技术，成为了应用最广泛的技术。国内在空间矢量控制法在有源电力滤波器的研究是在本世纪初.在2005由国家自动化研究院进行了3DSVPWM技术的仿真验证。在2009年由中国矿业大学进行了三电平技术的仿真，并向人们介绍了三电平在中的实现方法。之后人们又对有源电力滤波器的实际应用中将技术与其他技术进行结合，并简化了SVPWM技术的算法，。在2007年由张家胜、田治礼等学者将SVPWM技术与无差拍技术结合在一起，并将其应用在有源电力滤波器中。在2011年由湖南省电力勘测设计院对三相四开关有源电力滤波器的分析提出了一种适用于三相四开关的调制算法。同年由中南大学信息科学与工程学院提出了一种改进型技术。在2012年由毛苏敏、周娟两位学者提出了一种将广义积分器与基于坐标系的3技术相结合的复合控制策略。在2012年朱宁辉、白晓民等四位学者提出了自适应参数的控制方法。在2013年中国矿业大学信电学院将三电平的算法进行了简化。同年由肖振锋陈义龙等五位学者研究另一种新型的非正交坐标系的空间矢量脉宽调制方法，解决了判断扇区的问题。在2014年西安理工大学提出了基于渐消记忆递推最小二乘法的空间矢量控制。在2015年由福州大学的五位学者提出了改进型的七段式算法。在2016年由太原理工大学将算法进行优化提出了坐标系算法。同年河北工业大学将三电平空间矢量控制调制方法进行简化。我国的地域广阔，人口众多，但资源分布极不均匀。将资源丰富的西部地区产生的电输送工业发达的东部地区，我国进行了西电东输战略，但也因此在电网中产生了大量的谐波，对电网造成了严重的影响。技术的广泛应用有利于改善这个局面。空间矢量控制技术分为二维空间矢量控制技术、三维空间矢量控制技术、三电平空间矢量控制技术。二维空间矢量技术是所有空间矢量控制技术的基础，是针对三相三线制逆变器的空间矢量调制技术。三相三线制逆变器一般三相负载对称，输出的三相电压对称，可以将在三相对称静止坐标系的三相电压通过Clark变换转换到两相垂直静止复平面坐标系，其空间矢量轨迹为在二维空间内。三相三线制逆变器总共有8种开关状态，转换到空间坐标上对应为8个开关矢量，分为6个非零矢量和两个零矢量。6个非零矢量在空间上两两相差。六个电压空间矢量的顶点构成正六边形的顶点，合成矢量是位于这个六边形中的圆。图1-1二维空间矢量分布图三维空间矢量调制技术实际上是二维空间矢量调制技术在三相四桥壁逆变器上的拓展。在某些逆变电源应用场合中，其三相负载是变化的，有时对称，有时不对称。此时三相三线制逆变器的输出电压不能满足不对称负载的要求。此时可以采用三相四线制逆变器。三项四线制逆变器总共有16种开关状态。对于三相三电平逆变器，由于每相具有三种开关状态，因此共有27种开关组合。三电平逆变器的同意矢量位置可能对应不同的开关状态组合的矢量。因此将27个电压矢量归纳为19个基本电压矢量，根据电压矢量幅值的不同将19个基本电压矢量分为四类：零矢量、小矢量、中矢量、大矢量。由于三电平逆变器的空间矢量数量远多于两电平逆变器的空间矢量，所以矢量的选择更多，矢量合成时的过渡更自然,可以更好的接近参考矢量，输出的谐波分量更小。 图1-2 三维空间矢量分布图与三电平空间矢量分布图1.3本文的主要工作本文针对有源电力滤波器的空间矢量控制技术进行全面的探讨。本文研究的主要内容：（1）介绍了目前谐波的危害，及解决谐波的方法，本文运用有源电力滤波器产生补偿电流的方法治理谐波。简述空间矢量技术的发展现状，。（2）介绍了有源电力滤波器的工作原理，对有源电力滤波器进行分类，选择研究三相三线制并联型有源电力滤波器。介绍了三相三线制并联型的拓扑结构和数学模型。（3）介绍了空间矢量控制技术的原理。对空间矢量控制技术的调制及算法进行探讨。（4）建模并仿真。

2有源电力滤波器的理论研究2.1有源电力滤波器的原理有源电力滤波器可以动态的补偿谐波的装置。系统向非线性负载供电，非线性负载消耗电能并产生谐波，对电网的产生了污染。为解决谐波的影响，在系统中引入有源电力滤波器。有源电力滤波器的作用是产生补偿电流来消除谐波，补偿电流与谐波电流大小相反方向相同。系统谐波源IsIlI系统谐波源IIIAPF图2-1 有源电力滤波器的原理图由图（2-1），假设非线性负载端的电流Il；有源电力滤波器产生的补偿电流Ic；电力系统提供的电流Is，电流方向以图（2-1Il=Ic+Is非线性负载端的电流Il可以分为两部分一部分是基波电流Ilf；一部分是谐波电流IIl=Ilf为保证系统的正常运行，系统中的电流应该为正弦电流。即Is=Ilf。结合式（2-1）、（2-2）则有源电力滤波器产生的补偿电流Ic=IIlf=Ilfp+若有源电力滤波器产生的补偿电流为Ic=Ilh+Ilfq此时系统中只有基波有功电流。有源电力滤波器产生一个与谐波相同的电流量，将谐波抵消，使电网中没有谐波。2.2有源电力滤波器的分类图2-2 有源电力滤波器的分类2.2.1按储能元件不同分类按有源电力滤波器的直流侧的不同分为电压型、电流型。电流源型有源电力滤波器是直流侧的电源为电流源的逆变电路。但是理想的直流电流源不存在，一般是在逆变电路串联一个大电感，由于大电感的作用使直流侧的电流基本无脉动，可以把大电感视为一个直流电流源。由于直流侧的电感一直有电流流过，且直流回路呈高阻抗，所以大电感的损耗极大。且电流源型有源电力滤波器不能应用于多电平场合。电压源型有源电力滤波器是有一个大电容充当电压源。当电流型正常工作时，由于大电容的作用使电压基本无脉动。由于这种结构便宜、轻便，还可以扩展为多电平结构，在开关频率较低时有良好的性能。但当同一相的开关器件同时开通时，直流侧的电源会短路。为防止这种情况的发生，应再要导通的器件导通前，使要关断的器件关断，并在两者留一个死区时间。器件的开关速度决定了死区时间的长短。电压源型有源电力滤波器比电流源型有源电力滤波器损耗小效率高。因此大多数有源电力滤波器都采用电压型。图2-3 电压源型有源电力滤波器图与电流源型有源电力滤波器2.2.2按接入电网方式不同分类按接入电网的方式，有源电力滤波器可以分为串联型并联型和串并联型。串联型有源电力滤波器经耦合变压器串联接入电力系统，可以等效为一个受控电压源，可以消除电压型谐波。由于系统的接入侧有耦合变压器，但是电压器在直流系统中存在直流磁饱和，所以串联型有源电力滤波器只应用在交流系统中。串联型有源电力滤波器的各种操作比并联型的复杂。目前单独使用串联型有源电力滤波器的比较少。图2-4 串联型有源电力滤波器的基本拓扑结构与并联型有源电力滤波器的基本拓扑结构并联型有源电力滤波器与系统并联可等效为一个受控电流源，主要适用于电流源型感性负载谐波补偿。并联型有源电力滤波器的技术非常成熟，工业上的有源电力滤波器大多应用并联型。但是当单独使用并联型有源电力滤波器去除谐波时，有源电力滤波器的容量很大。串并联型有源电力滤波器也称统一电能质量调节器，是由串联型和并联型两种结构综合而成。串并联型有源电力滤波器不仅仅具备串联型和并联型的全部补偿作用，而且具有短时间不间断供电等功能，是最理想功能最强大的有源电力滤波器的结构。但是成本极高（需要的开关器件较多）且控制复杂。图2-5 串并联型有源电力滤波器的基本拓扑结构单相结构的有源电力滤波器多用于小功率场合。对于三相系统，滤波器及主电路的选择取决于三相是否平衡。由于运用在三相四线制有源电力滤波器上的三位空间矢量控制技术是二维空间矢量控制技术的拓展，本文选择三相平衡的三相三线制并联型有源电力滤波器进行研究。2.2三相三线制并联型有源电力滤波器的结构2.3.1三相三线制并联型有源电力滤波器的拓扑结构本文以三相三线制并联型有源电力滤波器为研究对象，有源电力滤波器的拓扑结构如图所示。ea(t)LeLoR1ReeLR1LR谐波源ooRRLeLeLLiiVTVTR2VTRVTVTiaiuCaiCaibbcciiNNVT4VTVTVTVT图2-8 三相三线制有源电力滤波器的拓扑结构如图（11）所示三相三线制并联型有源电力滤波器由三个桥臂组成的逆变器构成，电容为直流侧的储能元件。逆变器既可以运行整流模式，又可以运行于逆变模式。当直流侧的电容为交流侧的逆变器提供能量时，为逆变模式；当交流侧的电网为直流侧的电容充电时，为整流模式。2.3.2三相三线制并联型有源电力滤波器的数学模型定义单极性二值逻辑开关函数SnSn=1上桥臂导通，下桥臂断开0下桥臂导通，上桥臂断开（n=a,b,c）利用基尔霍夫电压定律建立回路方程建立a相回路方程Ldiadt+R当a相的上桥臂导通下桥臂关断时，开关函数Sa=1，此时uan=udc；当a相的上桥臂关断下桥臂导通时，开关函数Sa=0此时uaNLdiadt+Ria=ea同理可得b相的回路方程Ldibdt+Rib=eb-S同理可得c相的回路方程 Ldicdt+Ric=ec-Scu 整理得Ldia由于是三相对称系统，则ea+eb+e联立（2.9）、（2.10），得uNo=−udc流过直流侧电容的电流为：idc=S对直流侧电容正极节点处采用基尔霍夫电流定律，得Cudcdt=结合式（2.9）（2.11）（2.13）得并联型APF的数学模型。Ldiadt2.4本章小结本章介绍了有源电力滤波器的原理，并对有源电力滤波器进行了分类。详细地介绍了各种有源电力滤波器的优点与缺点，并选择三相三线制并联型有源电力滤波器作为研究对象。介绍了三相三线制并联型有源电力滤波器的拓扑结构及其数学模型，并将有源电力滤波器的主电路PWM逆变电路在不同开关状态下的输出电压，将PWM逆变电路输出的电压经过Clark变换得到PWM逆变电路的空间矢量电压分布图。3SVPWM技术3.1Clark变换假设三相电压为频率相同大小相同相位相差120o。定义三相静止abc坐标系,将三相电压加在各自坐标轴上。在三相静止abc坐标系上，定义两相垂直静止αβ复平面坐标系，a轴与αββcVαVβVmbcVVVbθα图3-1 Clark变换设三相交流系统各相电压：ua=Vmcos根据图3-1可得ua=Vmcosωt=ub=Vmuc=Vm将式（3-2）、(3-3)、(3-4)联立，可得uaubuc=10-Clark变换公式为VαVβ=23.2SVPWM技术的原理空间矢量技术原本是电机控制技术。把电网电源三相正弦波电压加于异步电动机，三相电压合成的电压产生磁链矢量以同步转速旋转，产生圆形旋转磁场，恒定转矩驱动电机。为驱动电机，逆变器的电压矢量必须满足电动机的磁通轨迹。技术是控制逆变器的输出电压，用合成的电压空间矢量来接近圆形。将（2.11）代入（3-6），得Ldiadt+Ri将（2-10）、（3-7）联立，解得uao=udc3将逆变器8种开关状态带入式（3-8）得到不同开关状态下逆变器输出的相电压。表3-1 不同开关组合时的输出相电压开关状态输出相电压Suuu000000001−−2010−2−011−111002−−1011−111011−111000将式（3-8）代入式（3-6），得UαUβ表3-表3-2 不同开关状态的空间电压矢量开关状态空间矢量电压SUUU00000U001−−U010−3U011−0U10020U1011−U11013U11100UββU7(111)U0(000)αU5(001)UUαUUUUUU图3-2 空间电压矢量分布图根据图3-2可以得知不同开关组合的交流侧电压可以用一个模为23则空间电压矢量Uk可以定义为Uk=23Udce当逆变器按六拍方式运行时，设磁链的初始位置在点A时，若此时逆变器的输出矢量为U3，按方向相同的原则，磁链Ψ沿着AB方向移动，当到达点B时，若逆变器的输出矢量为U4，则磁链Ψ沿着BββαFU6100EU5αFECBAD图3-3 电压空间矢量六边形3.2SVPWM的调制与分析3.2.1多个电压矢量连续切换的SVPWM多个电压矢量连续切换的SVPWM是采用多个电压矢量使对应的磁链矢量围成一个多边形近似一个圆形。选用不同的电压矢量按不同的角度和时间进行切换，共切换了18次，得到18个脉冲，称为18脉冲法。要根据磁链矢量方向的电压矢量来选择电压，连续切换得到磁链多边形，接近圆形，减小了谐波。选择原则为所选矢量必须与磁链轨迹方向一致，经历的时间要符合磁链轨迹为圆形的要求。若要使磁链轨迹线电压更接近圆形，可以适当的增加脉冲数。例如：三十脉冲，四十二脉冲等。这种连续切换形成接近圆形磁链的方式的缺点是：每段长度不一，极不规范，导致控制复杂，开关器件切换次数较多，导致损耗较大，而且抑制谐波的效果并不好。图3-3 18脉冲模式的矢量图3.2.2矢量合成法的SVPWM矢量合成法的理论基础是平均值等效原理。在一个开关周期内对基本电压矢量进行组合，得到的合成矢量的平均值与给定的电压矢量相等时，两者的效果是相同的。电压矢量合成法:将圆周分为若干小段，用相邻的电压矢量进行交替切换，形成一个接近圆形的正多边形。b将磁链轨迹圆分成若干等份的小段（6的倍数），选择任意一个小段，可以用弦ab来代替。弦ab可以用相邻的矢量来合成。将矢量移到电压空间矢量分布图中，根据图可以得知矢量由两个矢量合成。在a点选择矢量U1向点c移动，由a点到c点的经历时间就是矢量U1的作用时间。再由b点选择矢量U2向点b移动，由c点到b点的经历时间就是矢量U2的作用时间。由此磁链矢量轨迹就由a点移动到bⅥⅤⅣⅢⅡ∣U2U3100ⅤⅢUUa图3-4 等分段矢量合成法θU1αUrefT2TθαTTβ图3-5 电压空间矢量在Ⅰ区的合成与分解在扇区Ⅰ时，则Uref由U1、T1Ts式中，为T1矢量U1在一个开关周期中的工作时间；T2Ts假设零矢量的作用时间为T0T1+T2+令Uref与U1之间的夹角为∣Uref又因为∣U1∣=∣U2∣=2T1=3∣U在SVPWM中零矢量的选择是非常灵活的，零矢量的选择会影响开关切换的次数，以及产生的PWM的波形。应尽可能在负载电流较小的时候切换，以减小开关损耗。对于电压空间矢量的合成方法有三种：β单三角形法：在某一次合成中，将零矢量的作用时间分为两等份，一份作用在在合成矢量的起点，一份作用在合成矢量的终点。然后由将两个非零矢量按三角形方法合成。根据波形分析可以得知，在一个开关周期内三相三桥臂逆变器的上桥臂共开关了四次。此方法算法简单，开关损耗低但是谐波含量高。βT2TsU2UrefU1TTTTαSSSTTTT图3-6 单三角形合成法双三角形法：零矢量的作用与单三角形法相同，将作用的两个非零矢量中的一个的作用时间平均分为两份，使合成的矢量两个三角形。此方法与方法一相比，这种方法的开关函数波形对称，开关次数相同，开关损耗相当，算法也比较简单，谐波含量也较低。ββUrefαT2TsU2T12TsαTTTSSSTTTTTT图3-6 双三角形合成法改进的双三角形法：使零矢量的作用时间分为三份，一份作用在合成矢量的起点，一份作用在合成矢量的中点，一份作用在合成矢量的终点。这种方法的谐波含量最低，但是算法很复杂，开关损耗很高。ββUT1TSUrefTSSST12T04T2TTTTTTTTααUTTT图3-7 改进型双三角形合成法上述分析表明，空间矢量的合成方法各有优点与缺点。若要使损耗最小，应选择双三角形合成法。若要使产生的谐波最小，应选择改进型的双三角形合成法。若要从算法的简单程度，应选择单三角形合成法。在现代的数字化时代，算法的复杂性已经不是最主要的问题，现代化的设备完全可以承担极其复杂的算法。而要使用有源电力滤波器的地方，一定很重要。相比开关切换时的损耗，谐波产生的问题更大。所以本文选择改进型的双三角形合成法。3.3实现SVPWM的控制算法tttbtcNT2T1UrefβttNTTPWWM波形生成开关切换时间相邻电压矢量作用时间合成矢量所处扇区判断图3-8 SVPWM的控制算法3.3.1合成电压矢量所处扇区号的判断要选择正确的静止电压矢量，必须确定目标空间矢量轨迹的位置。的算法是基于两相静止坐标系实现的，因此在判断扇区时要对电压矢量进行变换。目标空间矢量在。根据几何知识判断所在的扇区表3-3 扇区的判断条件扇区条件ⅠUUrefβUⅡUrefβUⅢUUrefβUⅣUUrefβ<UⅤUrefβUⅥUUrefβ−U设4个变量A、B、C、N，且N=A+2B+4C。若Urefβ>0，则A=1，否则A=0若3Urefα−Urefβ若3Urefα+U当N=1时，空间目标矢量位于扇区Ⅱ;N=2时，空间目标矢量位于扇区Ⅵ;N=3时，空间目标矢量位于扇区Ⅰ;N=4时，空间目标矢量位于扇区Ⅳ;N=5时，空间目标矢量位于扇区Ⅲ;N=6时，空间目标矢量位于扇区Ⅴ;表（4）扇区确定表N123456扇区ⅡⅥⅠⅣⅢⅤ3.3.2相邻电压矢量作用时间以扇区∣为例：令Uref与U1间的夹角为∣Uref∣cosθ=∣U1又因为∣U∣Uref∣sinθ=∣U解得T2=3×Ts×Urefβ又因为∣U∣Uref∣cosθ=解得T1=Ts2Udc3整理得T1=Ts2当在扇区Ⅱ时：T1=Ts2Udc−3当在扇区Ⅲ时T1=3×Ts当在扇区Ⅳ时T1=−3×Ts×Urefβ当在扇区Ⅴ时T1=−Ts2Udc3当在扇区Ⅵ时T1=Ts2Udc设三个变量XYZ。X=3×Ts×表（5）各个扇区内矢量作用时间扇区时间ⅠT1=−ZⅡT1=ZⅢT1=XⅣT1=−X,ⅤT1=−Y,ⅥT1=Y,T3.3.3开关切换时间空间矢量的组合方式可以分为两类：一类是两相开关换流，一类是三相开关换流。两相开关换流的开关次数最少，在每一个开关周期只有4次开关切换，但是谐波会很大。由于三相开关换流对零矢量在时间上平均分配，使产生的PWM对称，有效地降低了PWM的谐波。本文选择三相开管换流。扇区三相波形图∣T04T12T04T12TTTTTTTTSSSⅡT04T04T0TTTTTTTⅢT04T22TTTTTTTⅣT04T12T12T12TTTTTTTTTTTⅤT12T12T22TTTTTTTTⅥT22T12T12TTTTTTTT根据表（5）可以得知每个扇区abc三相的开关切换时间，具体时间如表（6）所示。表（表（6）每个扇区的各相切换时间扇区a相的切换时间b相的切换时间c相的切换时间ⅠtttⅡtttⅢtttⅣtttⅤtttⅥttt3.4本章小结本章介绍了SVPWM技术的原理，以及SVPWM的两种调制方法，本文选择空间矢量合成法调制SVPWM。详细介绍了空间矢量合成法SVPWM的控制算法，分为三步：首先判断合成矢量所处的扇区，在根据所处的扇区确定两个基本矢量的工作时间，然后确定开关管的切换时间。

4SVPWM的仿真MATLAB是一款应用广泛的软件，特别是MATLAB中的simulink，极大的方便了用户的使用。Simulink有两大功能仿真和连接，可以使一个复杂的控制系统的数学仿真变得十分方便。Simulink可以在一个动态的环境下对系统进行建模和仿真，并根据用户的需求对系统进行修改。4.1各模块的仿真模型根据上一章节可知要构建一个实现SVPWM控制算法的模块，应分为以下几部分：（1）扇区选择子模块（2）时间计算子模块（3）时间配合子模块（4）触发脉冲子模块4.1.1扇区的判断模块在matlab/simulink环境下实现扇区选择的模块如图（23）所示。图4-1扇区判断模块4.1.2相邻矢量的作用时间计算模块根据表（5）可以得知图4-2矢量作用时间计算模块图4-3相邻两矢量作用时间分配模块4.1.3开关切换时间计算模块图4-4开关切换时间计算模块4.1.4调制波生成模块图4-5PWM生成模块4.2SVPWM的调制仿真图4-6SVPWM的调制仿真4.3结果分析根据图（）可知SVPWM的跟踪电流的能力较好，可以应用在有源电力滤波器中，实时提供补偿电流。但是SVPWM的扇区判断及基本电压矢量作用时间的计算较为复杂，还要计算开关的切换时间，最后才能生成PWM波形。整个过程要大量的计算，会极大的影响有源电力滤波器的实时补偿能力。可以通过比较三相电压的大小判断扇区的位置。4.4本章小结本章对SVPWM的各个模块进行建模，并对三相电压型逆变器进行建模并仿真，得到逆变器的输出波形。参考文献[1]郭素兵.基于SVPWM三相逆变器的仿真与设计[D].河北大学,2015.[2]李慧.空间电压矢量控制方法在有源电力滤波器中的实际应用研究[D].西南交通大学,2011.[3]谢东.基于SVPWM的有源电力滤波器的研究与实现[D].江南大学,2013.[4]张军凯,韩峻峰.SVPWM原理及逆变技术的仿真研究[J].计算技术与自动化,2016,35(01):41-46.[5]范心明.基于SIMULINK的SVPWM仿真[J].电气传动自动化,2009,31(03):19-21+34.[6]赵辉,胡仁杰.SVPWM的基本原理与应用仿真[J].电工技术学报,2015,30(14):350-353.[7]苏杰.空间矢量PWM控制在有源电力滤波器中的应用研究[D].西安理工大学,2009.[8]郭帅.三相三线并联型有源电力滤波器的研究[D].哈尔滨工业大学,2012.[9]高远.三相三线制有源电力滤波器控制策略研究[D].江苏大学,2017.[10]董海燕.有源电力滤波器中的PWM变流器设计与仿真研究[D].兰州交通大学,2012.[11]宋红超,金琴,张卫芳.基于MATLAB的SVPWM逆变器的仿真实现[J].自动化与仪器仪表,2014(11):164-165+168.[12]陈云飞.三相三线制并联型有源电力滤波器关键技术的研究与实现[D].合肥工业大学,2012.[13]张怡龙.并联型有源电力滤波器关键技术研究[D].西安科技大学,2020.[14]龙根,钱飞,黄伟,葛洲.并联型APF中SVPWM的零矢量分配[J].通信电源技术,2016,33(01):42-44.[15]李龙飞.并联型有源电力滤波器的研究与实现[D].东北大学,2012.[16]赵敏.基于DSP控制的三相三线制并联型有源电力滤波器的研究[D].华南理工大学,2012.[17]蒋祖立,陈冲,许思猛.空间矢量PWM在有源滤波器中的应用[J].电气应用,2007(10):55-57.[18]成旭晟.SVPWM逆变器的控制分析与仿真研究[J].科技视界,2013(31):95-96+188.[19]高摇光.单、三相逆变器SVPWM的新方案研究[D].山东大学,2010.[20]田亚菲,何继爱,黄智武.电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法仿真实现及分析[J].电力系统及其自动化学报,2004(04):68-71.[21]滕金玉,张晓新.空间矢量方法实现并联型有源电力滤波器[J].沈阳航空工业学院学报,2005(04):68-70.[22]史威.三相逆变器SVPWM调制研究[D].华中科技大学,2011.[23]丛耸,许春雨,陈晓鸥.一种有源滤波器SVPWM控制策略的优化算法[J].煤炭技术,2016,35(06):298-301.[24]刘金龙,王日新,盛雨欣,李国华.一种有源电力滤波器优化SVPWM控制方法的研究[J].煤矿机电,2015(05):1-4.[25]王文,罗安,黎燕,徐