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随着大量非线性负载在工业和民用现场的广泛应用,电网电流波形畸变越来越严重,谐波对电网的危害也越来越明显。无源滤波器(PF)作为传统的治理装置具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高等特点而被广泛使用。有源电力滤波器(APF)与PF相比,存在如下几个优势：1)APF不受系统阻抗影响；2)APF不会因超载而损坏设备；3)补偿效果不受负载变化的影响；4)APF在治理谐波的同时,能够补偿无功,调节负载平衡,降低电压闪烁等。针对目前普遍使用的有源电力滤波器结构,本文选用三相三线制电压型有源电力滤波器来抑制电网中的谐波电流。(1)通过对有源滤波器的工作原理、拓扑结构的数学模型分析,以及主电路参数的设计,给出了本文中有源滤波器的整体模型。(2)基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法是现阶段研究最多和应用最广泛的一种谐波电流检测方法,p-q检测法和ip-iq检测法是最具代表的两种方法。文中在详细分析其算法的原理后,应用MATLAB2011b/Simulink仿真软件对这两种方法进行了验证,得到的仿真结果和理论分析是吻合的。两者同时表明ip-iq检测法相对p-q检测法而言优势是明显的,但是仍有一些不足之处。(3)针对ip-iq检测法在电网电压不平衡、畸变等条件下谐波检测的不足,提出了一种新的基于双同步旋转坐标变换及交叉解耦的三相锁相环。利用该方法消除了二倍频分量,实现了更高的锁相精度,更好的纹波消除效果。通过与传统锁相环运用于ip-iq法进行谐波检测的仿真对比,结果表明在电网电压不平衡和畸变条件下,新的三相锁相环(IDDSRF-PLL)提取到的基波畸变率分别降低了1.18%和1.42%,从而提高了ip-iq法的谐波检测性能。(4)对三相三线电压型APF进行控制,通过分析了电流跟踪控制法及直流侧电压控制法,最终选用了三角波比较法和PI调节控制。并通过MATLAB2011b对搭建出的APF系统模型进行仿真研究,仿真结果证明了该有源滤波器采用三角波比较控制方法和PI参数调节方法的实时性和可行性。本文中设计的APF不仅在电网电压正弦情况下能够很好地抑制电网中的谐波,而且在电网电压不平衡、畸变和负载动态变化时也能得到较好的谐波治理效果。