基于直流侧有源谐波注入的12脉波整流器谐波抑制策略

席向新; 黎明; 范立彬; 武钰程; 史晓雄; 荆龙

电力科学与工程 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (1) : 38 -47.

席向新, 黎明, 范立彬, 武钰程, 史晓雄, 荆龙

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摘要

为解决传统12脉波整流器在非理想负载工况下输入电流谐波抑制能力差的问题，提出一种基于直流侧有源谐波注入电路（active harmonic injection circuit, AHIC）的谐波抑制策略。该策略通过为AHIC增加额外的电流控制自由度，实现了对两组三相桥式整流器（three-phase bridge rectifier, TPBR）注入环流的独立控制。首先通过分析整流器在低频脉动和串联谐振两类非理想负载下的谐波产生机理，确立了通过重构注入环流波形以补偿整流桥输出非预期谐波的抑制原理。该方法在传统三角波环流基础上，叠加从负载电流中提取的谐波分量，确保TPBR稳定工作在临界连续导通模式，从而优化电网侧输入电流波形。所提AHIC采用两级式拓扑，降低了有源器件的电压应力与损耗。在控制上采用模型预测电流控制（model predictive current control, MPCC）算法，实现了对注入环流的精确跟踪。利用所搭建的实验样机，在多种非理想负载工况下，验证了所提策略均能将输入电流总谐波畸变率（total harmonic distortion of current, THDi）有效抑制在3%以内，相较于传统方法具有显著的性能优势尤其是具有更强的负载适应性。该策略有效和可行。