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电力电子技术的飞速发展,一方面给电能的变换和应用带来了方便,另一方面又给电力系统带来了较严重的电能质量问题,如谐波污染、无功问题、电压波动及不平衡等。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)被公认为是治理电网谐波及无功污染、改善电能质量最有效的手段,已成为电力电子技术应用中一个比较新的研究热点。但是APF在国内的应用还远没达到成熟阶段,与无源滤波器相比,在实际应用中仍然居于次要地位,有很多问题有待于进一步研究和完善。
为此,本文对APF的检测、控制及实现技术进行了深入的研究,这些研究工作对APF的早日工业化推广应用具有重大意义。
本文选择应用较广的并联电压型有源电力滤波器作为研究对象,系统而深入地研究了有源电力滤波器实现中两大关键技术一谐波电流检测与补偿电流跟踪控制,研制了一台1KVA有源电力滤波器。
论文的主要工作包括：
1、对谐波电流检测和补偿电流跟踪控制方法进行深入的研究,针对设计要求的响应速度和控制精度要求,选择了瞬时无功功率理论的谐波电流检测和电压空间矢量控制算法作为有源电力滤波器的实现方法。
2、对谐波电流检测提出了改进：针对基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测(ip-iq)法,采用基于滑动平均值原理的低通滤波器算法,相比于传统的低通滤波器算法而言,简化了谐波电流检测的结构流程,易于DSP实现。
3、在补偿电流的跟踪控制方面,本文采用了基于复合控制策略的电流控制方法,对电压空间矢量控制算法做了改进,采用双滞环和电压空间矢量相结合的复合控制,该方法具有响应快、精度高的优点,同时有效地降低了器件的平均开关频率。
4、应用MATLAB7.0软件进行了有源电力滤波器系统的建模和仿真,验证了改进的算法正确性,为实验样机的研制打下基础。
5、在仿真的基础上,进行了实验样机的研制工作。研制了一台1KVA有源电力滤波器,来验证本文上述工作的正确性。
本文的研究工作得到广东省科技计划项目(2005A10505005,2007B010400080)的资助。通过仿真和实验的方法来验证本文所提改进的算法正确性。