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高压直流输电由于其诸多优势，在我国“西电东送”重大工程中占据重要的地位。直流输电中的交流谐波和直流纹波必须合理地抑制，以提高电能质量和输电效率。有源电力滤波器以其更好的滤波性能和更低的建设费用等优点，成为发展方向。本文以国家直流输电重大装备国产化项目为背景，瞄准直流有源电力滤波器设计中的关键技术，重点研究实用高效的数字化测量和控制方法，为设计高性能的有源电力滤波器奠定基础。同时，所研究的数字化电力测控方法也适用于其他电力测控应用场合。
本文先后提出了一种基于比例积分控制逻辑的全数字锁相方法，一种基于Hilbert数字移相滤波的锁相环算法，基于双峰谱线修正和多项式逼近对FFT的改进算法以及一种采用ⅡR型Hilbert数字滤波器的无功功率测量算法。此外，本文还研究了基于可编程逻辑器件实现的电力电子设备脉冲发生的方法，设计了单脉冲发生模块、比较式PWM脉冲发生模块、PWM脉冲数据计算模块和同步延时翻转PWM脉冲发生模块。这些方法大部分已经应用于所设计的直流有源电力滤波器的信号检测、滤波控制、脉冲触发和无功监测的模块中。
本文从深入探讨已有的输电电流高增益反馈控制方法入手研究了直流有源电力滤波器的控制原理，通过解决其技术实现和参数设计中的关键问题获得了一种能够工程实用的控制方案。本文还提出了两种基于带通滤波和Hilbert滤波的直流有源电力滤波器新的控制方法，即滤波支路阻抗解耦控制方法与逆变电容电压和滤波支路电抗的解耦控制方法。这两种方法的优点是可以降低电路参数、负载变化、控制延时对滤波效果的影响，并且滤波支路阻抗解耦控制方法能够实现纹波最优抑制。
在理论研究和仿真实验的基础上，本文设计并搭建了直流有源电力滤波器的试验电路系统，采用ADC+DSP+PLD的硬件结构实现了其控制装置，并完成了原理性的试验验证。试验结果表明，本文所提出的数字化电力测控方法及直流有源电力滤波器的设计方案是可行和十分有效的。这些工作为我国直流有源电力滤波器的国产化提供了借鉴方案和参考数据。