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摘 要：针对三相并联型有源电力滤波器应用于复杂电源环境下容量减小问题，提出一种基于瞬时功率理论解耦条件下的降低容量控制策略。分析了有源电力滤波器的补偿目标，说明了滤波器是为了补偿非线性负载所需的除基波有功功率和基波无功功率之外的各种其他功率，提出适用于复杂电源条件下的三相电压基波正序检测改进方法，基于该方法准确获取了负载电流中的基波有功功率及基波无功功率，并获得了适用于该方式的补偿参考电流，减少了滤波器变流电路的总电流和自身损耗从而提高了其效率及利用率，仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性及有效性，对并联型有源电力滤波器的小型化及对配电网络的集中补偿式滤波改造有良好的应用前景。 关键词：有源电力滤波器; 容量减小化; 瞬时功率理论; 基波正序; 电力谐波; 无功功率补偿 1 引言 电力电子技术的快速应用使得各种非线性负载对电力系统的影响日趋严重，而新能源发电装置在电力系统的比重也逐步增加[1,2]，使电力系统的电源质量也受到前所未有的影响，电力系统中的无功功率、谐波污染已成为一个非常严重的问题而日益受到重视[3,4]。有源电力滤波器(Active Power Filter, 简称APF)是动态抑制电力系统中的非线性电流及补偿无功电流的有效途径[5-8]，然而由于其自身也是由电力电子变流装置，总体可靠性尚不明确，单位电流的总造价比较高以及自身的损耗等问题，致使目前为止并没有在我国的电力系统大量应用。瞬时功率理论建立在三相解耦的基础上，经过坐标变换及反变换，近年来成为解决三相电力调节器控制的重要理论基础[9-12]。针对于三相不对称负载的大量使用，瞬时功率理论的方法也得到了很多拓展[13-15]，而针对于三相电力系统中电源的畸变，近来也有不少学者进行研究[16-19]。 本文从有源电力滤波器的补偿目的出发，分析基于当前复杂电力系统环境下，讨论在保持与电力系统传统工作方式相容情况下的容量减小控制问题。在瞬时功率理论的基础上，通过对电源电压进行基波正序分解，得到基波平均有功功率及基波平均无功功率，并获得了不包含基波正序有功功率及基波正序无功功率的滤波器补偿电流，实现了有源滤波器的容量减小。仿真及实验结果表明了该方法能够在复杂电力系统环境下有效地实现谐波补偿，同时其自身容量较小，可以保留配电侧原有的电力电容无功补偿方式，对于电力系统配电侧的滤波改造具有十分明显的应用前景。 2 电源畸变条件下的瞬时功率理论 由于电力系统中由非同步发电机发电的比例正在逐步增大，如新能源发电系统中的光伏并网发电以及其他一些经过电力电子变流装置的发电系统而产生的电力，致使电力系统的电源本身存在一定的畸变。电力系统是以三相对称为基础，在考虑畸变或不对称系统时，可以在对称分量理论的基础上进行分解[20]。如式（1），三相电源系统由正序分量、负序分量及零序分量合成。
其中 a 是相位移算子，
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