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1、本科生毕毕业论文文姓 名： 学学 号号：专 业： 电气气工程及及其自动动化 论文题目目：有源源电力滤滤波器电电流控制制器设计计指导教师师：职 称：20144年6 月 XXXXX大学毕毕业论文文任务书书专业年级级学号学生生姓名任务下达达日期：20113 年 10 月 144 日日毕业论文文日期：20113 年年12月月30日日至20014年年6月77 日毕业论文文题目：有源电电力滤波波器电流流控制器器设计毕业设计计专题题题目：毕业论文文主要内内容和要要求：主要内容容：1.研究究APFF的研究究背景、意意义和发发展概况况；2. APF的的结构及及工作原原理；3. APF主主电路参参数的设设计方法法
2、；4. 研究APPF跟踪踪控制方方法；5. APF仿仿真及分分析；具体要求求： 1.查查阅相关关资料，了了解APPF的结结构及工工作原理理； 2.分分析有源源电力滤滤波器谐谐波检测测方法； 3. APFF主电路路参数的的设计及及控制策策略的分分析； 4建建立APPF仿真真模型并并进行仿仿真验证证分析。指导教师师签字：郑 重重 声 明本人所呈呈交的毕毕业论文文，是在在导师的的指导下下，独立立进行研研究所取取得的成成果。所所有数据据、图片片资料真真实可靠靠。尽我我所知，除除文中已已经注明明引用的的内容外外，本毕毕业论文文的研究究成果不不包含他他人享有有著作权权的内容容。对本本论文所所涉及的的研究工
3、工作做出出贡献的的其他个个人和集集体，均均已在文文中以明明确的方方式标明明。本论论文属于于原创。本本毕业论论文的知知识产权权归属于于培养单单位。 本人签签名： 日期期： XXXXX大学毕毕业论文文指导教教师评阅阅书指导教师师评语（基础理理论及基基本技能能的掌握握；独立解解决实际际问题的的能力；研究内内容的理理论依据据和技术术方法；取得的的主要成成果及创创新点；工作态态度及工工作量；总体评评价及建建议成绩绩；存在问问题；是否同同意答辩辩等）：成 绩： 指导导教师签签字： 年 月 日日XXXXX大学学毕业论论文评阅阅教师评评阅书评阅教师师评语（选题的的意义；基础理理论及基基本技能能的掌握握；综合运
4、运用所学学知识解解决实际际问题的的能力；工作量量的大小小；取得的的主要成成果及创创新点；写作的的规范程程度；总体评评价及建建议成绩绩；存在问问题；是否同同意答辩辩等）：成 绩： 评阅阅教师签签字： 年年 月 日XXXXX大学毕毕业论文文答辩及及综合成成绩答 辩辩 情 况 提 出出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性性错误有原则性性错误没有回答答辩委员员会评语语及建议议成绩：答辩委员员会主任任签字： 年年 月 日学院领导导小组综综合评定定成绩：学院领导导小组负负责人： 年年 月 日摘 要要 随着着电力电电子器件件的发展展，电力力系统中中非线性性负荷大大量增加加。因此此，解决决日趋严严重的
5、谐谐波污染染与电能能质量要要求越来来越高的的问题成成为当今今科技工工作者研研究的主主要问题题。电力力有源滤滤波器以以其优越越的补偿偿性能，已已成为电电力电子子技术领领域的研研究热点点之一。主电路参参数及电电流环跟跟踪控制制策略是是影响有有源电力力滤波器器补偿性性能的关关键因素素。本论论文通过过三相三三线并联联型有源源电力滤滤波器的的数学模模型，讨讨论了主主电路参参数的设设计方法法及确定定参数的的大小，包包括：功功率开关关器件的的选取、直直流侧电电容、直直流侧电电压、交交流侧电电感。电电流环控控制环节节要求补补偿电流流无误差差的跟踪踪指令电电流信号号，针对对无差拍拍控制方方法具有有实时性性和准确
6、确性的特特点，论论文采用用无差拍拍控制与与SVPPWM相相结合的的控制方方案。通通过无差差拍控制制方法得得出的电电压信号号经SVVPWMM调制产产生控制制主电路路开关器器件的通通断的PPWM脉脉冲，产产生补偿偿电流。在在MATTLABB/SIIMULLINKK的仿真真平台下下搭建无无差拍与与SVPPWM相相结合的的仿真模模型，验验证了主主电路参参数设计计方法是是合理的的，分析析了交流流侧电感感值、直直流侧电电压值对对 APPF 性性能的影影响。仿仿真结果果表明采采用无差差拍与SSVPWWM相结结合的控控制方法法能快速速的跟踪踪补偿电电力系统统中的谐谐波电流流，具有有良好的的动态性性能和稳稳态性
7、能能。关键词：主电路路参数 ；无差差拍 ；SVPPWM ；MAATLAAB/SSIMUULINNKABSTTRACCTWithh thhe ddeveeloppmennt oof ppoweer eelecctroonicc deevicces, poowerr syysteems a ssignnifiicannt iincrreasse iin nnon-linnearr looadss. TTherrefoore, too soolvee thhe iincrreassinggly serriouus hharmmoniic ppolllutiion andd thhe iincrrea
8、ssingg deemannds of powwer quaalitty pprobblemms bbecoome majjor isssuess inn toodayys sciiencce aand tecchnoologgy rreseearcch wworkkerss. AActiive powwer fillterr too coompeensaate forr itts ssupeerioor pperfformmancce, hass beecomme oone of thee hoot ttechhnollogiies in thee fiieldd off poowerr e
9、llecttronnicss.The maiin ccirccuitt paarammeteers andd cuurreent looop ttracckinng cconttroll sttrattegyy iss a keyy faactoor aaffeectiing thee peerfoormaancee off acctivve ppoweer ffiltter commpennsattionn.Inn thhis theesiss， ffromm thhreee-phhasee thhreee-wiire shuunt acttivee poowerr fiilteer mma
10、thhemaaticcal moddel， diiscuussees tthe dessignn off thhe mmainn ciircuuit parrameeterrs aand to dettermminee thhe ssizee paarammeteers， inccluddingg：seelecct ppoweer sswittchiing devvicees，tthe DC cappaciitorr，thhe DDC vvolttagee， AAC ssidee innducctannce .Cuurreent looop cconttroll liink reqquirre
11、s commpennsattionn cuurreent errror-traackiing commmannd ccurrrentt siignaal ffor deaadbeeat conntrool mmethhod havve TTimeelinnesss annd aaccuuraccy ccharractteriistiics， thee paaperr addoptts ddeaddbeaat cconttroll scchemme ccombbinees cconttroll annd SSVPWWM.BBy ddeaddbeaat cconttroll meethood dd
12、eriivedd frrom thee vooltaage siggnall SVVPWMM moodullatiion prooducced by conntroolliing thee maain cirrcuiit sswittchiing devvicees oon aand offf PProdducee thhe PPWM pullse genneraatinng ccomppenssatiion currrennt.IIn tthe MATTLABB / SIMMULIINK simmulaatioon pplattforrm tto bbuilld ddeaddbeaat SS
13、VPWWM ssimuulattionn moodell wiith a ccombbinaatioon tto vvaliidatted cirrcuiit pparaametter dessignn meethood iis rreassonaablee，thhe iinflluennce of thee ACC siide indducttancce vvaluue， thee vaaluee off DCC vooltaage perrforrmannce of thee APPF.TThe simmulaatioon rresuultss shhow thaat tthe deaad
14、beeat conntrool mmethhod commbinnes witth SSVPWWM ffastt trrackk too coompeensaate thee poowerr syysteem hharmmoniic ccurrrentt，wiith goood ddynaamicc peerfoormaancee annd ssteaady-staate perrforrmannce.Keywwordds：Maiin ccirccuitt paarammeteers； deeadbbeatt； SVPPWM；MATLLAB / SSIMUULINNK目 录录1 绪论论11.1
15、谐谐波的危危害11.2 抑制谐谐波的方方式21.4 有源滤滤波技术术的研究究现状和和发展趋趋势41.5 谐波标标准81.6本本文主要要研究的的内容1102 有源源电力滤滤波器结结构及谐谐波电流流检测方方法1002.1 有源电电力滤波波器的结结构及工工作原理理102.2 谐波电电流检测测方法1123 并联联型有源源电力滤滤波器主主电路参参数设计计方法1143.1有有源电力力滤波器器容量1153.2 主电路路直流侧侧电压的的选取1153.3 功率器器件的选选择1663.4 主电路路直流侧侧电容的的计算1173.5 主电路路交流侧侧电感参参数计算算184 有源源电力滤滤波器补补偿电流流跟踪控控制方法
16、法204.1并并联型有有源电力力滤波器器的数学学模型2204.2 APFF控制系系统基本本原理2244.3 有源电电力滤波波器控制制策略的的实现2284.3.1 SSVPWWM算法法在APPF中的的应用2284.3.2 无无差拍控控制法2284.3.3 SSVPWWM算法法的实现现294.4 并联型有源电电力滤波波器直流流侧电压压控制3375 并联联型有源源电力滤滤波器仿仿真分析析395.1谐谐波检测测算法的的验证4405.2 交流侧侧电感对对补偿性性能的影影响4225.3 直流侧侧电压值值对补偿偿性能的的影响4455.4 鲁棒性性分析4485.5 动态性性能分析析496 结论论52参考文献献
17、53翻译部分分57英文原文文57中文译文文73致谢8991 绪论论随着科学学技术的的发展和和社会的的进步，电电能己经经成为人人们生产产生活和和现代社社会生产产中必不不可少的的能源。近近几十年年来随着着电力电电子装置置在工业业生产中中的普遍遍应用，以以及非线线性负载载的容量量和数量量的增加加使得电电力系统统中的谐谐波污染染越来越越严重，然然而用户户及电力力网中的的设备对对电能质质量的要要求越来来越高。因因此，解解决日趋趋严重的的谐波污污染与电电能质量量要求越越来越高高的问题题成为当当今科技技工作者者研究的的主要问问题。有有源电力力滤波器器因有主主动的补补偿能力力且不受受系统阻阻抗特性性的影响响，
18、在现现在的生生产中收收到普遍遍的应用用。本章章从课题题研究的的背景出出发，探探讨了谐谐波治理理的研究究意义和和主要的的治理措措施，阐阐述了有有源滤波波技术的的发展概概况和国国内外研研究现状状，最后后简单介介绍了本本论文的的主要内内容。1.1谐谐波的危危害电力系统统谐波产产生根源源是非线线性负载载的使用用，致使使电流和和电压波波形发生生畸变。非非线性负负载主要要包括：冶金工工业中的的电弧炉炉、中频频炉与轧轧钢机，电电解铝中中用的大大功率变变流装置置，传动动与控制制领域中中用的变变频器与与电力机机车，高高压直流流输电系系统的换换流阀以以及现实实生活中中的领域域的电脑脑、电视视机与电电磁炉等等。近几
19、十年年来，随随着电力力电子技技术的发发展，大大功率开开关器件件的广泛泛应用，使使得电网网电压和和电流波波形产生生了严重重的畸变变，不是是正常的的正弦波波，电力力电子装装置给公公用电网网中注入入了大量量的高次次谐波，严严重影响响了电气气设备的的正常运运行，因因为谐波波的产生生引起的的各种故故障和事事故不断断发生。电电力系统统谐波的的危害引引起了人人们的高高度重视视。目前前谐波污污染对电电力系统统和接入入电力网网中的电电气设备备产生的的危害主主要表现现在以下下几个1：(1)谐谐波的产产生增大大了负载载电流，由由于谐波波频率高高于基波波，产生生高频的的趋肤效效应会使使导线的的等效截截面积减减小，导导
20、致导线线过热；(2)谐谐波会影影响电网网中用电电设备的的正常工工作。例例如，电电动机的的附加损损耗，使使其发热热，缩短短其使用用寿命等等；(3)谐谐波会影影响通讯讯设施运运行可靠靠性；(4)谐谐波会使使电气计计量出现现误差或或错误，使使保护设设备误动动作；(5)非非平衡谐谐波会使使UPSS大功率率整流负负载的中中线电流流过大而而烧断。(6)谐谐波损坏坏无功补补偿设备备。随着着谐波频频率的增增大，无无功补偿偿电容的的阻抗变变小而电电流增大大，可导导致电容容因发热热而损坏坏。随着对谐谐波的研研究不断断深入，电电能质量量不能仅仅用频率率和电压压两个指指标来评评价，谐谐波也是是评价电电能质量量的又一一
21、重要指指标。为为了保障障电力系系统的正正常运行行并且保保障用户户用电设设备的正正常工作作，有效效地治理理谐波，必必将成为为当代电电力研究究领域解解决和重重点研究究对象。1.2抑抑制谐波波的方式式 目前前所使用用的谐波波抑制有有三种方方式：主动治理理，从谐谐波源本本身考虑虑，使谐谐波源不不产生谐谐波或产产生少量量的谐波波，例如如，用脉脉宽调制制（PWWM）技技术、增增加变流流装置的的脉动数数、多重重化技术术等都能能降低谐谐波；被动治理理，就是是加入外外部滤波波器，使使滤波器器产生的的电流与与非线性性负载产产生的高高次谐波波相抵消消，抑制制谐波进进入电网网，或者者抑制电电力系统统中的高高次谐波波流
22、入负负载端，降降低谐波波对设备备的影响响；受端治理理，即从从谐波影影响的设设备或者者电力系系统出发发，增加加它们抵抵抗谐波波干扰的的能力，例例如，选选择合适适的供电电方式，降降低谐波波对电网网和用电电设备的的影响；改变接接入电网网中的电电容器组组的数量量，降低低电容器器对谐波波的放大大影响；提高电电网中的的设备性性能从而而增加它它们抵抗抗谐波干干扰的能能力。主动治理理的目标标主要是是提高电电力电子子设备的的功率因因数，虽虽然能消消除谐波波，但是是对大容容量的电电力系统统来说并并不能改改善整个个电网的的性能。受受端治理理只是在在负载端端进行改改进，增增强设备备抵抗谐谐波的干干扰能力力，并没没从根
23、本本上消除除谐波对对电网的的危害。因因此，无无源电力力滤波器器和有源源电力滤滤波器是是治理谐谐波的有有效手段段，尤其其是先进进的有源源滤波技技术对谐谐波的治治理将起起到主导导作用。AAPF将将成为综综合治理理电网污污染的最最有效手手段，能能有效的的改善电电能质量量。被动治理理谐波的的方式有有以下几几种：(1)采采用无源源滤波器器PF。在在电力网网和需要要补偿的的非线性性负载即即谐波源源之间并并联按照照一定的的参数比比例构造造的含有有电抗器器和电阻阻器等无无源器件件具有滤滤波效果果的的无无源滤器器。为谐谐波电流流提供低低阻抗通通路，达达到抑制制谐波的的目的，因因为可以以同时提提供负载载所需要要的
24、无功功功率，因因而同时时实现了了谐波抑抑制效果果和无功功功率补补偿效果果。PFF的特点点是：成成本低、运运行维护护简单、还还可补偿偿无功功功率，但但是也存存在不足足:只对对特定次次谐波进进行滤波波，对电电网负载载中不断断变化的的谐波次次数其滤滤波效果果不理想想，不能能实现动动态补偿偿；受电电网参数数影响PPF容易易与系统统发生串串联或并并联谐振振。(2)采采用有源源滤波器器APFF。有源源电力滤滤波器的的基本原原理是通通过对电电网中的的谐波电电流与无无功电流流的检测测得出指指令信号号电流，根根据按照照指令信信号在直直流侧主主电路产产生一个个与其大大小相等等方向相相反的补补偿电流流注入电电网，消
25、消除了由由非线性性负载产产生的谐谐波电流流与无功功电流，同同时实现现谐波抑抑制和无无功功率率补偿的的目的。与与PF相相比，AAPF的的优点：滤波器器的性能能不受电电网参数数影响，不不会与电电力系统统发生谐谐振现象象；实时时跟踪补补偿动态态变化的的谐波电电流和无无功功率率；可实实现连续续调节，不不会因补补偿电流流过大而而出现过过载；对对负序电电流和无无功功率率等进行行有效的的补偿；实现对对控制电电路的限限流保护护，系统统安全性性较高。有源电力力滤波器器通过电电力有源源逆变的的方式将将产生的的谐波电电流注入入电力系系统，消消除或减减少了非非线性负负载产生生的谐波波电流。AAPF是是既能实实现谐波波
26、动态补补偿又能能实现无无功功率率补偿的的电力电电子装置置。有源源滤波装装置能对对幅值大大小和频频率都不不断变化化的谐波波及变化化的无功功进行有有效补偿偿，克服服了无源源滤波治治理谐波波和补偿偿无功的的缺点。有有源电力力滤波器器是解决决谐波和和无功功功率最有有效的方方法，提提高了整整个电力力系统的的电能质质量。它它的使用用既减少少了非线线性负载载产生的的谐波电电流，补补偿了无无功功率率，保护护电网不不受污染染，又改改善电网网的供电电质量，使使用户正正常工作作。随着着电力电电子技术术的发展展，谐波波检测理理论的不不断完善善，控制制算法的的不断优优化，以以及数字字化技术术的不断断进步。有有源滤波波器
27、的应应用将会会越来越越广泛，电电力系统统的稳定定具有深深远的意意义。1.3有有源滤波波器的发发展背景景波形畸变变一直都都是研究究者在电电力领域域研究的的问题。上上世纪220年代代，德国国研究者者由引起起的波形形畸变的的静止汞汞弧变流流装置提提出了电电力系统统谐波的的概念。上上世纪550年代代，伴随随着高压压直流输输电技术术的发展展，变流流装置谐谐波问题题得到进进一步的的研究，同同时期诞诞生了大大量有关关谐波问问题的论论文。我我们国家家在谐波波的研究究领域起起步较晚晚。吴竞竞昌等在在19888年出出版的电电力系统统谐波对对我国早早期关于于谐波问问题研究究起到了了重要作作用。119988年，王王兆
28、安等等出版的的谐波波抑制和和无功功功率补偿偿，以以及20005年年出版的的谐波波抑制和和无功功功率补偿偿(第二二版)是是到目前前为止国国内在谐谐波分析析和谐波波抑制方方面有很很重要影影响的著著作，被被研究专专家者们们广泛的的参考和和引用。经经过最近近二三十十年对谐谐波问题题的研究究，研究究者们和和电力行行业专家家对谐波波问题的的研究做做出了巨巨大的成成果，缩缩短了与与国外的的差距。近年来，随随着我国国电力电电子技术术的迅速速发展，实实际工业业场合中中，非线线性用电电设备的的种类、数数量增加加，导致致了电网网中的谐谐波含量量增加，给给电网和和用户的的正常运运行带来来隐患。许许多国家家和国际际组织
29、为为此制订订了限制制用户的的用电设设备产生生谐波的的标准。从从而使生生产电力力电子装装置的厂厂家不得得不降低低其产品品产生的的谐波。因因此，消消除或减减少电力力网中所所产生的的谐波，提提高电力力网的运运行效率率，改善善电力网网中的电电能质量量，维护护电力系系统中的的电气设设备的安安全稳定定运行是是当代研研究的主主要目的的。1.4有有源滤波波技术的的研究现现状和发发展趋势势随着有源源电力滤滤波技术术的发展展和进步步，谐波波的抑制制也开始始从无源源滤波器器向有源源电力滤滤波器转转变。上上世纪七七十年代代，H. Saasakki等首首次相对对全面的的提出了了有源电电力滤波波器的基基本概念念。然而而受
30、制于于当时制制造功率率半导体体器件的的水平有有限，制制造出的的全控型型功率器器件功率率小且频频率低，使使得APPF只局局限于实实验室的的研究，无无法得到到应用。880年代代以后，电电力电子子技术迅迅速发展展，尤其其表现在在大功率率半导体体器件(GTRR，GTTO，IIGBTT等)的的问世，与与此同时时谐波电电流检测测方法理理论和电电流跟踪踪控制算算法不断断成熟，伴伴随着“瞬时无无功理论论的提出出”，谐波波和无功功功率的的瞬时检检测的问问题迎刃刃而解。有有源电力力滤波器器的研制制自此从从实验室室到工业业进入实实际应用用阶段。国外在AAPF研研究领域域成果主主要表现现在：119766年，美美国的L
31、L.Gyyugyyi等人人首先研研制了由由PWMM控制变变流器组组成的8800KKVA有有源滤波波器，基基本确定定了主电电路的拓拓扑结构构。目前前，国外外有源电电力滤波波器发展展趋势表表现在:装置方方面，向向提高补补偿容量量、改善善性能、降降低损耗耗、减少少研发成成本；应应用方面面，研究究优化有有源滤波波器的配配置、电电磁兼容容及停电电和瞬间间保打；逐渐提提高谐波波补偿次次数，逐逐步提高高APFF单机装装置容量量，逐步步使其应应用范围围从单纯纯的补偿偿电气设设备的谐谐波向提提高电网网电能质质量的方方向发展展。国外外生产AAPF的的公司有有ABBB、TOOSHIIBA、SSIEMMENSS等。研
32、研究有源源电力滤滤波器主主要在电电力电子子新器件件的选用用和控制制策略上上的进行行改进。APF 的结构构多样，可可以按照照不同的的方式进进行划分分，常见见的划分分方式有有：按变流器器直流侧侧所采用用的贮能能元件不不同，AAPF 可以分分类为电电压型及及电流型型两种。电电压型有有源滤波波器的变变流器直直流侧所所采用的的贮能元元件为电电容，它它在正常常工作时时保持电电压恒定定，其优优点是线线路损耗耗较小、经经济实用用、效率率高，可可以用于于对电网网的谐波波进行抑抑制。电电流型有有源滤波波器的变变流器直直流侧所所采用的的贮能元元件为电电感，当当电路中中的电流流通过电电感时会会产生不不小的损损耗， 使
33、 AAPF 效率降降低， 所以电电流型有有源滤波波器不适适用于大大容量系系统。随随着电力力电子技技术的快快速发展展，采用用电容作作为变流流器直流流侧贮能能元件的的电压型型 APPF 更更具现实实意义。依依照不同同的接入入电网方方式，AAPF 可分类类为串联联型、并并联型及及统一电电能质量量调节器器，如图图 1-1 所示示：图1-11有源滤滤波器系系统结构构分类1）串联联型 AAPF串联型 APFF 与负负载串联联。 谐谐波电压压检测模模块检测测出电网网中存在在的谐波波电压成成分，控制AAPF 以输出出与谐波波电压大大小相同同、 方方向相反反的补偿偿电压，从从而补偿偿系统中中存在的的谐波电电压。
34、串串联型 APFF 的主主要作用用在于对对谐波电电压进行行调节和和补偿。但但由于串串联型 APFF 所需需的功率率和产生生的损耗耗都比较较大，所所以目前前很少被被单独使使用。串串联型 APFF 又可可以分为为独立串串联型和和混合串串联型两两类，其其拓扑结结构如图图 1-2 所示示： (a)独独立串联联型APPF (b)混合串串联型AAPF图1-22 串联联型APPF拓扑扑结构2）并联联型 AAPF并联型 APFF 与负负载并联联，主要要对负载载的谐波波电流进进行补偿偿。 谐谐波电流流检测模模块检测测出负载载中存在在的谐波波电流，控控制 AAPF 以输出出与谐波波电流大大小相同同、方向向相反的的
35、补偿电电流，以以达到对对谐波电电流进行行抑制的的目的，并并联型 APFF 也可可以同时时对负载载的无功功功率进进行补偿偿。因此此，并联联型 AAPF 与串联联型 AAPF 有所不不同，它它是一个个有源的的谐波电电流发生生器，一一般对电电流型的的负载比比较适用用。并联联型 AAPF 也可以以分为独独立并联联型和混混合并联联型两类类， 其其拓扑结结构如图图 1-3 所所示： （a）独独立并联联型APPF （b）混混合并联联型APPF图1-33并联型型APFF拓扑结结构并联型有有源电力力滤波器器作为一一种新型型的补偿偿谐波和和无功的的电力电电子设备备，己经经过专家家和学者者几十年年的讨论论、研究究和
36、总结结，APPF的关关键技术术在于它它的三个个重要组组成部分分3：谐波波和无功功电流的的实时检检测技术术、补偿偿电流跟跟踪控制制策略和和直流侧侧电容电电压控制制技术。(1谐谐波和无无功电流流的实时时检测技技术谐波和无无功电流流实时检检测是实实现APPF最关关键第一一步，AAPF能能否实时时动态的的补偿电电力系统统谐波和和无功功功率，与与检测模模块能否否快速准准确的检检测谐波波和无电电流密切切相关。近近年有关关检测技技术发表表了大量量的论文文4，主要要有：基基于傅里里叶分析析的时域域变换法法及基于于傅里叶叶变换改改进的方方法、瞬瞬时无功功功率理理论及基基于瞬时时无功功功率理论论改进的的算法、小小
37、波变换换、同步步检测法法、自适适应检测测法、神神经网络络、重复复控制等等智能控控制算法法。现阶阶段，基基于瞬时时无功功功率理论论的检测测方法，因因其具有有很好的的精确性性、快速速性且能能同时检检测出谐谐波和基基波无功功电流，是是目前研研究最成成熟的技技术也是是应用最最为广泛泛的检测测方法。(2)补补偿电流流跟踪控控制策略略通过良好好的检测测技术得得到实时时准确的的补偿电电流指令令信号后后，APPF能否否产生与与谐波和和基波无无功的幅幅值等大大、相位位反向的的电流对对系统补补偿，以以达到滤滤波效果果，与补补偿电流流对期望望电流的的跟踪情情况紧密密相关。补补偿电流流跟踪技技术的好好坏直接接关系到到
38、APFF滤波器器性能的的高低。目目前应用用较多的的补偿电电流跟踪踪控制策策略主要要有55：三三角波比比较方式式、滞环环比较器器的瞬时时值比较较方式、周周期采样样控制、无无差拍控控制等。三三角波比比较方法法实现简简单，对对主电路路参数和和结构的的依耐性性小但开开关损耗耗大；滞滞环比较较器的瞬瞬时值比比较控制制法实现现简便、响响应迅速速、鲁棒棒性佳及及实时性性好。(3)直直流侧电电容电压压控制技技术电压型并并联有源源电力滤滤波器的的直流侧侧采用直直流电容容作为储储能元件件，由于于功率器器件、电电容电感感元件的的损耗及及负载电电流变化化影响系系统对有有功能量量的需求求变化，使使电容过过压或欠欠压，引
39、引起直流流侧电容容电压的的突变，影影响对谐谐波电流流的补偿偿效果，严严重时危危及滤波波器的稳稳定运行行，因此此确保直直流侧电电容电压压的恒定定是至关关重要的的环节。传传统控制制直流侧侧电容电电压的方方法是为为电容供供电，提提供一个个单独的的直流电电源，通通常采用用二极管管不控整整流电路路来实现现，这种种方法虽虽然能使使电压稳稳定在某某个适当当值，但但增加了了一套电电路，使使系统变变得更加加复杂，成成本和损损耗也增增加了。而而现实情情况中，我我们只需需要对主主电路采采用适当当的控制制算法，就就能稳定定直流侧侧电容电电压，因因此，为为电容单单独提供供电源没没有必要要。通常常的控制制方法是是PI调调
40、节控制制法，即即将直流流侧电容容电压与与给定的的参考电电压进行行比较得得到的差差通过比比例积分分(PII)调节节后得到到的调节节量，再再次叠加加到指令令信号中中，以此此实现对对电容电电压的稳稳压控制制。为得得到良好好的补偿偿效果，需需要选择择适合的的积分和和比例系系数，这这两个系系数的选选择需在在调试过过程中根根据工程程经验逐逐步调整整。APF发发展趋势势体现在在以下几几个方面面：（1）谐谐波检测测对象的的实时性性。以前前基本停停留在稳稳态谐波波检测上上，目前前电力电电了设备备受非稳稳态谐波波的影响响己不容容忽视。谐谐波检测测结果向向高精度度、高可可靠性方方向发展展。随着着DSPP的出现现，因
41、其其运算处处理能力力优势而而成为首首选可编编程器件件。谐波波检测逐逐步智能能化和复复杂化。瞬瞬时无功功功率、神神经网络络和小波波变换检检测法等等新检测测法将得得到广泛泛应用。（2）提提高有源源电力滤滤波器的的控制精精度。采采用PWWM调制制和多重重化技术术来提高高开关器器件的效效率，降降低开关关损耗，实实现对高高次谐波波的有效效补偿。改改善有源源滤波装装置的补补偿性能能。谐波波电流检检测、电电流跟踪踪控制和和主电路路脉冲信信号的产产生等是是有源电电力滤波波器补偿偿性能的的重要因因素。因因此，控控制算法法和谐波波电流检检测方法法理论等等方面的的研究仍仍是未来来研究的的方向。增增加补偿偿装置的的容
42、量。随随着电力力电子装装置的广广泛应用用，大容容量的谐谐波补偿偿装置的的研制必必将是未未来研究究趋势。(3)降降低有源源电力滤滤波器的的制造成成本。优优化滤波波电路的的参数。目目前，AAPF装装置的成成本较高高，可以以采用AAPF与与LC无无源滤波波器相并并联的装装置，减减小APPF的容容量，从从而降低低滤波装装置的成成本并且且提高补补偿效率率。1.5 谐波标标准谐波对电电网的不不利影响响严重削削弱和干干扰了电电网的经经济运行行，使供供用电设设备的安安全性降降低，因因此各国国家和相相关权威威机构制制定了谐谐波标准准，对用用户注入入电网的的谐波进进行限制制。1）谐波波电压国际电工工委员会会（IE
43、EC）制制定了 IECC 6110000 系列列标准文文件，其其中 IIEC 6110000-2-2公公用低压压供电系系统中低低频传导导干扰和和信号的的兼容性性标准中中规定了了中、低低压电网网电压各各次谐波波允许值值。 IIEEEE Sttd. 5199-19992 标准也也对谐波波电压进进行了限限定，其其在谐波波电压的的限定上上对奇次次谐波的的限制比比 IEEC 6610000 标标准要严严格，而而后者更更加注重重于谐波波的次数数，次数数越高要要求越严严格；参参照国外外谐波标标准，国国家技术术监督局局颁布了了国家标标准 GGB/TT 1145449-119933电能能质量公公用电网网谐波6如
44、表 1-1 所示。国家标准中，将奇次谐波和偶次谐波分开限定，偶次谐波的限定更严格，基本为奇次限定值的 50%。对于低压供电系统，国家标准与 Std. 519-1992基本一致，要求电压总畸变率不超过 5%。表1 GGB/TT145549-19993公用用电网电电压（线线电压）限限值电网标称称电压/KV电网总谐谐波畸变变率奇次谐波波电压含含有率偶次谐波波电压含含有率0.3885.0%4.0%2.0%64.0%3.2%1.6%104.0%3.2%1.6%353.0%2.1%1.2%663.0%2.1%1.2%1102.0%1.6%0.8%2）谐波波电流电压的畸畸变是由由于谐波波电流作作用在系系统阻
45、抗抗或线路路阻抗上上引起的的，因此此各标准准对谐波波电流的的限定更更加详细细。IEEC 6610000-33-2 与 IIEC 610000-3-44 分别别对额定定电流小小于 116A 和额定定电流大大于 116A 的低压压设备做做了谐波波限定，并并根据设设备类型型或短路路比级别别进行进进一步的的细分。IIEEEE Sttd. 5199-19992 标准在在标称电电压 1120VV VVN69kkV 时时对谐波波电流进进行了规规定。 国标 GB/T 1145449-119933 规定定公共连连接点的的用户向向系统注注入的谐谐波电流流有效值值不应超超过限值值，如表表2所示示，给出出了 3380VV 低压压系统各各次谐波波电流的的允许值值，最小小短路容容量与基基准短路路容量（110MVVA）不不同时，需需要按式式（1-1）进进行换算算。表2 注注入公共共连接点点的谐波波电流允允许值标准电压压/KVV基准短路路容量23456789101112130.38810786239