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近年来,电力电子设备的广泛应用,给公共电网引入了严重的谐波污染和无功损耗。电网中谐波和无功电流的出现,会危害到公共电网中其他设备的正常运行,严重时甚至会危害到电网的安全运行。有源电力滤波器(APF)是谐波抑制和无功功率补偿领域应用最为广泛的设备。为了实现APF对谐波电流的高性能补偿,本文设计了基于谐振(PR)控制技术的APF,以提升补偿精度,降低数字处理器运算量。首先,分析了谐波电流和无功电流分量的检测方法,比较不同检测法的优劣,选择基于瞬时无功功率理论的ip-iq电流检测法检测电网谐波和无功电流。搭建传统双闭环有源电力滤波器,该APF只能准确补偿无功电流分量,它对谐波电流分量的补偿效果还需要进一步改进。其次,提出了使用谐振控制技术的APF控制策略。采用谐振控制技术的优势在于PR控制器可以无静差的跟踪特定频率的交流信号,在APF控制策略中采用PR控制技术可有效改善其对谐波电流的补偿性能。考虑到公共电网中允许存在±0.5Hz的基波频率波动,则电网中的n次谐波也将在±0.5n Hz范围内波动。为使APF在谐波频率波动较大的情况下仍能维持良好的补偿效果,引入了频率自适应PR控制器,以实现APF对频率波动的高适应性。并主要针对频率自适应PR控制器在工程应用中实现高性能控制的三大难点问题—参数整定、相位补偿以及控制器离散化,着重进行了研究分析,实现了在工程实际应用中APF的高性能谐波补偿。再次,使用谐振式锁相环,以准确获取电网电压基波频率。为了使频率自适应PR控制器发挥其应有性能,必须要准确获取作为其输入量的电网电压基波频率,才能实现对谐波分量的无静差补偿。在公共电网电压非理想正弦波形时,为了准确提取电网电压基波分量,构建谐振式PLL,通过引入多频谐振补偿器,可将基波分量和负序、谐波分量分离并分别进行无静差跟踪,从而准确获得公共电网中的基波频率。最后,搭建以DSP TMS320F28335为控制核心的有源电力滤波器硬件系统实验平台,并对系统软、硬件进行了详细的设计。在该实验平台上验证采用PR控制的APF对无功和谐波电流补偿的可行性,以及谐振式锁相环锁相的正确性。