摘要：随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,用户对电能质量的要求也越来越高,电压质量和谐波的问题变得越来越突出。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前沿的研究热点。现在工程上已经投运的装置多采用集中补偿的方式且着眼于电网侧,而适用于电能用户侧的分布式电能质量补偿装置的研发和投运非常少。所以,发展适应于用户端的谐波治理技术已经迫在眉睫。本文所研究的串联型有源电力滤波器(SAPF)的电路结构特点更适合抑制用户端所关心的电压型谐波源,系统地研究了串联型有源电力滤波器的两个关键技术：谐波电压检测和PWM变流器的控制,提出了基于DSP的单相系统的软硬件实现方案。通过分析基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法,本文论述了改进的基于同步旋转坐标变换的dq法三相谐波电压检测的原理与实现方法,分析三相谐波检测的特点,提出一种适用于单相SAPF的谐波电压实时检测方法,通过MATLAB仿真分析证明了这两种算法的可行性,结果表明算法能够有效保证检测效果的实时性和精确性。在研究三相系统SVPWM技术原理和算法实现基础上,通过对单相PWM电路电压状态空间矢量变换的分析,给出一种单相SVPWM技术。为了保证变流器直流侧电容电压的稳定,引入PI闭环控制环节,可以很好地满足多种负载变化情况下的直流母线电压控制要求。运用MATLAB/Simulink仿真软件分别对三相和单相系统的串联型有源电力滤波器进行了建模与仿真分析,在各种工况下对SAPF的谐波补偿效果进行了较为全面的研究。系统仿真结果表明,本文所提出的三相和单相电路串联型有源电力滤波系统具有良好的谐波电压滤除、补偿特性。另外,本文还给出了单相电路控制系统的微处理器单元、数据采集单元、同步采样周期信号发生单元、串行通信等硬件电路的实现方法,根据控制系统的硬件设计,确定了软件实现方案,给出了主程序及其中断服务子程序、谐波分离算法子程序的流程图及SVPWM波形实现设置方法。