三相逆变器的并网技术及其输出电流跟踪是目前研究热点之一,广泛应用于高效电力设备、电动汽车充电站、有源电力滤波器(APF)等各个领域。这些应用的电路结构拓扑和控制策略几乎相同,归纳就是并网逆变器电流跟踪的鲁棒控制。因此,本文在研究基于状态空间的并网逆变器电流跟踪鲁棒控制同时,选取了 SAPF作为效果验证对象,对其核心问题——电流跟踪控制策略进行了深入研究,得出了一种对补偿电流的快速跟踪和较高精度的新型SAPF控制策略,实现了动态地抑制谐波、补偿无功的作用。首先,论文分析了抑制逆变器功率开关器件所产生的噪音谐波的关键问题,即如何适当地选取输出滤波器。LCL型滤波器相对L型滤波器具有更好的衰减效果,但易产生谐振,同时传统的无源阻尼方案还存在系统损耗过大的问题。因此本文选用全状态反馈的有源阻尼方案,通过极点配置,来改善系统的动态响应和稳定性,实现谐振的抑制并免去阻尼损耗。其次,针对基于状态空间的SAPF控制策略所需要的精确数学模型,分别分析了 abc坐标系、a β坐标系及传统dq坐标系的状态空间模型,引入复数矩阵的概念,建立了 d q坐标系下的复数矩阵状态空间方程,可使有功无功解耦控制,且可直接分离获得谐波电流,实现APF系统由谐波检测和补偿控制两个环节的一体化,并对其进行离散化控制。接着,论文对核心控制部分进行具体的分析和阐述。谐波电流检测是基于瞬时无功功率理论的改进型dq检测法;电流跟踪控制策略中采用了全状态反馈控制,在控制器设计中还综合了母线电压稳定和电网电压前馈环节。由于较多状态变量的引入,若采用传感器来量测每个变量则将显著地增加系统成本,因此论文设计了状态观测器对状态量进行估计。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了带IGBT高频开关的实际SAPF离散化控制器模型,进行仿真分析。通过分析输出补偿波形,说明该控制策略能够快速地跟踪电流,且稳态时有较高的补偿精度,对严重畸变的非线性整流负荷可修正到低于5%的电流畸变率,改善了电网品质,验证了该方案的正确性和有效性,其检测控制一体化、无阻尼损耗和电流控制鲁棒性将给工程应用带来新思路。