1.一种基于混合负载的有源电力滤波器电流双环控制方法，其特征在于，控制方法基于混合负载的有源电力滤波器及电流双环控制系统以及该系统建立的谐波放大现象等效模型，方法包括补偿电流外环控制和阻尼内环控制，谐波电流控制器改进型的P‑VR调节器，其中，P‑VR表示比例‑矢量谐振控制器，基波电流控制器采用比例谐振控制器，直流电压控制器采用比例积分控制器，阻尼内环采用比例控制方式，其中，外环控制包括：

步骤1：当并联型有源电力滤波器接入电网后，利用电压电流传感器采集电网电流is、电网电压us、直流母线电容电压udc、逆变器侧电感电流i1、电网侧电感电流i2；

*

步骤2：将直流母线电容电压参考值udc 与电压传感器检测到的实际值udc做差，得到直流母线电压的误差值，再经过PI控制器得到直流侧电压调节量，与电网电压之积共同构成调节量馈入基波电流控制器得到基波电流指令值；

步骤3：将流入电源侧的电流目标值‑ish*设置为0，直接控制电源侧电流的谐波分量为

0，电流传感器将检测到的电网电流馈入谐波电流控制器，利用其在指定频率处具有很高的增益的特点，使得控制环路中在对应的谐波频率处具有较高的增益，以此抑制LCL滤波器的谐振峰，从谐波电流控制器输出端得到谐波电流指令值；

步骤4：将从谐波电流控制器输出的谐波电流参考值Ih_ref与基波电流控制器的输出If_ref叠加，得到电流参考值给定给阻尼内环；其中，LCL型并网滤波器在谐振峰对应的频率以下具有和L型滤波器近似的特性，故LCL滤波器传递函数表示如下L和R分别为进线电抗等效串联电阻和电感，且L＝L1+L2+Ls，L1为逆变器侧电感，L2为电源侧电感，Ls为等效电网阻抗，GP(s)表示LCL滤波器的传递函数，P表示LCL滤波器，S表示拉普拉斯变换中的微分算子；

VR调节器采用误差交叉控制，利用改进型P‑VR调节器的复零点将被控对象的复极点直接抵消；改进型P‑VR调节器的传递函数GP‑VR(s)如下：GP‑VR(s)表示改进型P‑VR调节器的传递函数，Kp为比例项系数，n为谐波次数，ω0为基波角频率，kr1、kr2分别表示谐振系数，且kr1＝kr2·(R/L)，r1表示谐振系数下标，r2表示谐振系数下标；

采用基于αβ静止坐标系下的改进型P‑VR调节器；在控制器中加入比例项Kp将控制器整个幅值特性向上平移而不改变其在某一频次的增益，对单次制定谐波进行跟踪补偿，对电流实现精确控制；

下面对改进型P‑VR调节器的谐振部分进行分析；改进型P‑VR调节器的传递函数可以看作

* *

其中，j表示虚数单位，N表示正整数，k为正整数，k∈N ；改进型P‑VR调节器的传递函数第一项和第二项形式相同，第二项与PR控制器的谐振项相同，是一个二阶谐振项；

内环控制包括：阻尼内环的比例控制器的输出值和电网前馈us补偿做差得到的结果即为输出调制波信号，将该调制波信号输入驱动电路，并基于驱动模块对IGBT进行驱动；

谐波放大现象等效模型的建立包括以下步骤：步骤1：基于补偿角度，将并联型APF等效为一谐波电流源，对有源电力滤波器接入电网前后的并联补偿系统进行建模；

步骤2：基于负载电容两端的电压恒定，将电容等效为一电压源UC串联电阻ZC，电感等效为一电流大小为iL的受控电流源并联一电阻ZL，ZL、ZC、ZR的大小与电感、电容、电阻的大小相关；受控电流源受电压源控制的控制系数为β，则 iout为APF的输出电流，iL为受控电流源电流，inll为非线性负载电流，nll表示非线性负载，UC为等效电容电压源电压；

步骤3：定义电网电压us不含谐波成分，对于谐波频次电流为短路，将并联型有源电力滤波器单相等效电路简化为单相单次谐波等效电路，Z2＝ZCZR/(ZC+ZR)，U＝UCZR/(ZC+ZR)；ZC为等效电容阻抗，ZR为非线性负载电阻，Z2为电容阻抗和电阻并联简化后阻抗，ish为电网谐波电流，iLh为受控电流源谐波电流，inll_h为非线性负载谐波电流，nll_h表示非线性负载谐波，U表示单相单次谐波电路等效后电容及电阻两端电压；

步骤4：当APF接入电网但不完全补偿谐波电流时，APF的补偿率为α，0＜α＜1，APF输出的补偿电流iout＝αinll_h′，inll_h′为接入APF后的非线性负载电流，iLh′为接入APF后的受控电流源谐波电流，负载交流侧的电压源电压发生改变，U′＝δU，δ为改变系数，U′表示APF接入后单相单次谐波电路等效后电容及电阻两端电压；则根据APF接入后公共耦合点PCC电压列写方程为

UPCC′＝‑Zshish′＝(inll_h′‑iLn′)Z1+inll_h′Z2+δU   (4)UPCC′为APF接入后公共耦合点的电压，Zsh表示单相单次谐波等效阻抗，ish′表示APF接入后电网侧谐波，sh表示电网侧谐波，解得在APF的谐波补偿率为α时，APF接入电网前后负载谐波电流比值为

APF接入电网前后负载谐波电流比值显然大于1，故在APF投入前后，在非线性负载侧可能出现谐波放大现象。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，混合负载的有源电力滤波器及电流双环控制系统包括

主电路：用于采集脉冲信号驱动三相两电平逆变器，并向电网注入与谐波电流大小相等，方向相反的电流，给非线性负载制造的谐波进行补偿；

双环控制系统：用于对谐波进行检测，并形成对LCL谐振峰的谐振有源阻尼；

直流侧母线电压检测电路：与电容电压检测装置连接，用于实现电压的稳定性控制；

驱动电路：与三相两电平逆变器连接，用于生成对应的调制信号驱动开关管动作。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述主电路包括谐波源：采用三相二极管整流器串联电阻，电容，及电感负载，用于模拟实际混合型负载电路制造谐波电流，输出接三相电网；

三相两电平电压源逆变器：用于接收脉冲信号，制造大小相等，相位相反的谐波补偿电流，输入接直流侧电容，输出接LCL型滤波器；

直流测电容：作为有源电力滤波器的储能元件，输出接三相逆变器。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述三相二极管整流器包括六个桥式连接二极管；三相两电平电压源逆变器包括由六个IGBT组成的桥臂和一个电容器；LCL型并网滤波器采用星形连接，包括逆变器侧电感L1、滤波电容Cf、电源侧电感L2，输出连接三相电网。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，双环控制系统包括补偿电流外环控制电路：采用基波电流控制器和谐波电流控制器并联的结构，用于控制电源侧电流闭环，并将输出信号值作为阻尼内环的给定值，实现装置的电流检测及谐波补偿功能；

阻尼电流内环控制电路：采用比例控制的方式，等效为补偿电流外环的控制对象；与逆变器侧电感L1相连，用于LCL滤波器有源阻尼，消除谐振峰，并实现装置电流检测与保护；

逆变器侧直流电压控制器：直流电压控制器采用比例积分控制器PI，输入为参考电压与逆变器直流侧电容电压差值，输出参考电流连接基波电流控制器，用于对直流母线电压的波动进行调节；

SPWM驱动模块：与比例控制器连接，用于对功率开关管实现驱动。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，补偿电流外环控制电路包括

基波电流控制器：用于检测电网中的谐波电流成分，采用一个比例谐振控制器PR，并与直流电压控制器连接，与谐波电流控制器并联，输出基波参考电流If_ref，与谐波电流控制器的输出作和得到参考电流Iref；

谐波电流控制器：用于获取APF逆变器侧电流信息和母线电压控制器输出的参考电流，采用改进型P‑VR调节器，通过与电流传感器相连直接提取电网的电流信息，并与基波电流控制器并联，输出谐波参考电流Ih_ref，与基波电流控制器的输出作和得到参考电流Iref；

阻尼电流内环控制电路包括

比例控制器：比例控制器输出值和电网前馈us补偿做差得到的结果即为输出调制波信号，将该调制波信号输入驱动电路，并基于SPWM技术对IGBT进行驱动。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，比例谐振控制器PR由一个比例控制器、一个谐振频率为600Hz的谐振控制器、一个谐振频率为1200Hz的谐振控制器、一个谐振频率为1800Hz的谐振控制器和一个谐振频率为2400Hz的谐振控制器共同并联组成；

改进型P‑VR调节器由一个比例控制器和一个谐振频率为500Hz的谐振控制器、一个谐振频率为700Hz的谐振控制器、一个谐振频率为1100Hz的谐振控制器、一个谐振频率为

1300Hz的谐振控制器、一个谐振频率为1700Hz的谐振控制器、一个谐振频率为1900Hz的谐振控制器、和一个谐振频率为2300Hz的谐振控制器共同并联组成。