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近年来，由于非线性负荷和感性负荷的大量使用，使得电力系统中无功功率不平衡越来越严重，导致电压偏差和电压波动等电能质量问题，直接影响电网的安全运行。静止无功补偿器(SVC)和新型无功发生器(ASVG)是电力系统中无功功率补偿的主要装置，而无功功率测量是实现无功功率补偿的关键技术，如何快速准确地获得无功功率一直是电气测量领域的研究热点。本文从Budeanu定义的无功功率出发，在较系统地研究了无功功率的测量方法的基础上，研制了静止无功补偿器模拟试验装置。主要工作和创新点如下：1．提出了正交小波变换和希尔伯特变换相结合的无功功率测量算法。该算法利用Hilbert变换没有移相误差和频带宽度限制的特性，将各次谐波电压分别平移90度。对电流和移相后的电压进行小波分解，从而在时间域求出各频段的无功功率。仿真实验表明该算法具有较高的测量精度。2．提出了小波包测量Budeanu定义无功功率的算法。利用小波包对信号的高、低频部分都具有多层次划分的性质，对电流和电压进行分解，由分解系数求出有功功率和无功功率等参数。仿真实验验证了该算法的有效性。3．提出了基于BP神经网络补偿TCR基波等效电纳与控制角非线性的方法。该方法在SVC控制系统的控制器和TCR之间插入BP神经网络，利用BP神经网络的非线性映射特性补偿TCR基波等效电纳与控制角的非线性。仿真结果表明该方法可以得到较好的补偿效果。4．提出了利用三角函数正交性测量基波无功功率的递推算法。根据三角函数的正交性和对称性求解基波参数，采用递推算法快速计算基波无功功率。该算法已在研制的静止无功补偿器模拟试验装置中得到应用验证。5．给出了一种基于小波变换的谐波滤除方法。该方法通过对负载电流进行小波分解，获得负载电流的低频分量，由低频分量重构得到基波电流，从而滤除负载电流中的谐波。通过对新型无功发生器仿真实验，表明了该方法能很好地滤除负载电流中的谐波。6．设计了静止无功补偿器模拟试验装置的主电路和以2407DSP为核心的控制电路的硬件和软件。对模拟试验装置进行了测试分析。无功发生变化时，模拟试验装置的最短调节时间为110ms。