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随着电力工业发展,负荷装置引起的配网谐波污染问题十分严峻,电力系统的谐波抑制问题日益成为电能质量的研究热点。目前有源电力滤波器技术的研究领域主要涉及谐波电流的检测和补偿电流的控制策略两方面,谐波电流检测的实时性和补偿电流控制算法的精度对有源电力滤波器的性能影响重大。伴随先进控制理论的不断发展,将先进控制算法应用到有源电力滤波器技术中,从而提高控制性能是当今该领域研究热点。 文章首先介绍了有源电力滤波器的工作原理,研究了有源电力滤波器的谐波检测技术,着重对瞬时无功功率理论进行了介绍,并对基于该理论的谐波检测进行了仿真分析,本文对有源电力滤波器谐波检测的实时性问题进行了深入研究,对造成系统延迟的因素进行了分析,并比较基于不同检测算法动态性能的区别,对不同低通滤波器的检测性能进行了分析,讨论了不同应用场合滤波器的参数选取方法,并将一种具有滞后补偿的改进分离基波算法引入到检测延迟的改善技术中。 文章主要探究了有源电力滤波器补偿电流发生电路的控制技术,针对电流跟踪控制技术讨论了目前常用的控制策略,并对有源电力滤波器主电路进行数学建模。近年来,空间矢量PWM控制策略在PWM变流电路中应用广泛,本课题将一种不定频滞环空间矢量控制策略引入到有源电力滤波器的跟踪电流控制技术中,并针对谐波补偿误差情况提出了两种控制规则的控制策略,进而通过控制规则的切换实现较大补偿谐波误差的快速跟踪,实现了有源电力滤波器补偿电流控制系统的优化。 文章对有源电力滤波器进行了仿真分析,在MATLAB的电力系统仿真环境中对APF进行设计,仿真验证了本课题所研究的检测算法和电流跟踪控制算法的可行性。