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随着各种非线性电力电子装置的广泛应用,电力系统中的谐波和无功等电流污染问题日趋严重。有源电力滤波器(APF)作为一种动态抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置,具有广泛的应用前景。目前国内外对三相三线制系统的APF研究较多,但是随着三相四线制系统中的谐波和负载不平衡问题的日益突出,三相四线制系统APF的研究也已经成为一个热点问题。为此,本文结合三相四线制电力系统,深入研究了有源电力滤波器的两个关键技术：电流检测技术和电流跟踪控制技术,并对APF控制系统进行了软、硬件设计。(1)电流检测技术方面,本文在研究了三相三线制谐波检测算法的基础上,结合瞬时无功理论,基于能量和电流两个角度,详细推导了两种适用于三相四线制系统的电流检测方法,并归纳出应用步骤,设计了三相四线制的电流检测系统。仿真结果证明：在三相电压对称的情况下,以上方法能够精确的检测出谐波和无功电流,以及不平衡电流分量。同时,本文采取基波正序电压检测(基于定向旋转坐标)的策略,很好地解决了瞬时无功理论检测法在三相电压不对称情况下存在检测结果不准确的问题。(2)电流跟踪控制技术方面,由于空间矢量控制方法具有直流侧电压利用率高、纹波小、适于数字实现等优点,本文在研究和归纳了传统的二维空间矢量控制方法(只适用于三桥臂逆变器主电路系统)的基础上,结合四桥臂主电路,研究了基于三维空间矢量的控制方法,推导并归纳出其应用步骤。并且,通过对四桥臂APF系统在αβ0坐标下的系统建模,简化了中间运算步骤,实现指令电流对主电路的直接控制,将三维空间矢量的控制策略应用于三相四线制的APF系统。仿真结果证明：无论单独还是同时对谐波、无功以及三相不平衡电流进行补偿,该四桥臂APF系统均具有很好的性能,具有功能多样性。(3)基于以上的技术研究,本文对该三相四线制APF控制系统进行了软、硬件设计,并重点结合主DSP运算控制模块,给出了整体和中断程序流程图,介绍了控制系统的互感器模块、信号调理模块、A/D采样模块和驱动电路模块。另外,按照本文中归纳的应用步骤,通过DSP编程实现了基于能量的电流检测方法和三维空间矢量控制方法,结果证明：本文的三相四线制谐波检测方法和三维空间矢量控制方法均具有实用性。