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随着电力电子技术的不断发展，由电力电子变换器组成的各类装置使用越来越广泛，这将增大电力系统中的谐波含量，影响用户设备的正常工作甚至电力系统的稳定运行。因此，通过有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）对电网中的谐波进行有效地治理，进而提高电能质量和电网系统的稳定运行性能。近年来，大功率谐波治理的应用场合越来越多，而受到器件容量、开关频率、可靠性和成本等因素的限制，大功率APF需要采用多模块APF并联运行方式。模块化APF具有扩展性强、体积小、可靠性高和灵活控制等优势，已成为一个重要的发展方向与研究热点。本论文针对三电平APF的控制与并联运行技术进行研究，主要的工作内容为：
（1）简要概述了课题的研究背景和意义，介绍了多电平变流器的拓扑结构，对APF的研究现状和模块化APF并联运行的研究现状进行了概述。
（2）介绍了T型三电平变流器的工作原理，建立了T型三电平变流器的数学模型。针对T型三电平中点电位问题进行了理论分析与研究，提出了基于前馈加反馈补偿控制的零序电压注入法，仿真和实验结果验证了中点电位控制策略的有效性。
（3）研究了 T 型三电平变流器开路故障的运行特性，在此基础上提取出故障特性，实现功率器件的故障诊断。针对垂直桥臂和水平桥臂的功率器件发生开路故障，分别提出了不同的容错控制策略，仿真和实验结果验证了容错控制策略的有效性。
（4）研究T型三电平APF的控制方法。介绍了瞬时无功的ip-iq谐波电流检测、同步旋转坐标变换和滑窗迭代傅里叶变换的指定次谐波电流检测。本论文在研究重复控制的原理上，将PI控制与重复控制进行串联，组合成复合控制器，实现谐波电流的跟踪。通过Matlab/Simulink搭建了T型三电平APF仿真模型，对谐波电流检测算法和电流跟踪策略进行仿真验证。
（5）研究模块化APF并联运行技术。介绍了模块化APF并联系统的运行方案和APF并联运行的控制策略，采用实时均流控制和限流保护策略保证系统的安全可靠运行。通过组合赋权法确定各个指标的权重，针对 APF 系统建立了相关评价体系，根据评价结果判断 APF 的性能。在Matlab/Simulink软件平台上搭建了两台APF并联运行的仿真模型，验证了模块化APF的实时均流控制和限流保护策略的可行性与有效性。
（6）搭建了基于dSPACE为核心控制器的模块化APF系统实验平台。基于模块化APF的实验平台，对单模块APF和多模块APF的控制策略进行了实验验证。
（1）简要概述了课题的研究背景和意义，介绍了多电平变流器的拓扑结构，对APF的研究现状和模块化APF并联运行的研究现状进行了概述。
（2）介绍了T型三电平变流器的工作原理，建立了T型三电平变流器的数学模型。针对T型三电平中点电位问题进行了理论分析与研究，提出了基于前馈加反馈补偿控制的零序电压注入法，仿真和实验结果验证了中点电位控制策略的有效性。
（3）研究了 T 型三电平变流器开路故障的运行特性，在此基础上提取出故障特性，实现功率器件的故障诊断。针对垂直桥臂和水平桥臂的功率器件发生开路故障，分别提出了不同的容错控制策略，仿真和实验结果验证了容错控制策略的有效性。
（4）研究T型三电平APF的控制方法。介绍了瞬时无功的ip-iq谐波电流检测、同步旋转坐标变换和滑窗迭代傅里叶变换的指定次谐波电流检测。本论文在研究重复控制的原理上，将PI控制与重复控制进行串联，组合成复合控制器，实现谐波电流的跟踪。通过Matlab/Simulink搭建了T型三电平APF仿真模型，对谐波电流检测算法和电流跟踪策略进行仿真验证。
（5）研究模块化APF并联运行技术。介绍了模块化APF并联系统的运行方案和APF并联运行的控制策略，采用实时均流控制和限流保护策略保证系统的安全可靠运行。通过组合赋权法确定各个指标的权重，针对 APF 系统建立了相关评价体系，根据评价结果判断 APF 的性能。在Matlab/Simulink软件平台上搭建了两台APF并联运行的仿真模型，验证了模块化APF的实时均流控制和限流保护策略的可行性与有效性。
（6）搭建了基于dSPACE为核心控制器的模块化APF系统实验平台。基于模块化APF的实验平台，对单模块APF和多模块APF的控制策略进行了实验验证。