电力滤波器比滤波器具有更优越的性能而得到发展和应用，是种很有发展前景的谐波抑制技术。因此，本文就并联型有源电力滤波器进行了设计和研究。第章绪论由于电力电子装置的广泛应用，使得电网中谐波的含量大量增加，它替代了传统的变压器等铁磁材料的非线性引起的谐波，成为主要的谐波源，对电力系统的安全运行和电气设备的正常使用产生严重的危害。因此，谐波治理成为了电能质量问题的核心内容之，也是现代电力生产发展的迫切要求。有源电力滤波器是种用于动态抑制谐波补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都发生变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。有源电力滤波器的控制技术是有源电力滤波器的关键之。传统有源电力滤波器主要采用模拟控制。但模拟控制存在电路复杂控制性能差易受环境干扰等缺点。近年来随着高速数字处理器的出现及其性价比日益提高，有源电力滤波器的数字控制方案引起人们的重视，相对于模拟控制有很多优点，在实际系统中被广泛采用。谐波问题及研究现状谐波词起源于声学。有关谐波的数学分析在世纪和世纪已经奠定了良好的基础。傅立叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛使用。电力系统的谐波问题早在世纪年代和年代就引起了人们的注意。到了年代和年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统工业交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。制定限制谐波的标准是解决电力系统谐波危害的影响的重要措施。在国际上，各个国际组织，如国际电气电子工程师协会国际电工委员会和国际大电网会议也纷纷推出了各自建议的谐波标准，其中较有影响的是和。参照国外标准，我国先后于年和年分别制定了限制谐波的规定和国家标准。我国原水利电力部于年根据国家经济委员会批准的全国供用电规则的规定，制定并发布了电力系统谐波管理暂行规定。国家技术监督局于年又发布了中华人民共和国国家标准电能质量公用电网谐波谐波的基本概念年，法国数学家傅立叶指出，个任意函数都可以分解为无穷多个不同频率正弦信号的和。基于此，国际电工标准，定义谐波为谐波分量为周期量的傅立叶级数中大于的次分量。把谐波次数定义为以谐波频率和基波频率之比表示的整数。电气和电子工程师协会标准标准定义谐波为谐波为个周期波或量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。总结二者，目前国际普遍定义谐波为谐波是个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。谐波分析设正弦电压可表示为式中电压有效值初相角角频率。当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就变为非正弦波，非正弦电流施加在电网阻抗上产生压降，使电压波形也变为非正弦波。对于周期为的非正弦电压，般可分解为如下形式的傅立叶级数式中,或式中，和的关系为在式或中，频率为的分量为基波，频率为大于整数倍基波频率的分量为谐波，谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比。以上公式对于非正弦电流也适用。次谐波电压含有率以表示第次谐波电压有效值方均根值基波电压有效值。次谐波电流含有率以表示第次谐波电流有效值基波电流有效值。谐波电压含量和谐波电流含量分别定义为电压谐波总畸变率和电流谐波总畸变率分别定义为下面讨论对称三相电路中的谐波分析。以相电压为例，三相电压可表示为设相电压所含的次谐波为„,下同，三相电压的谐波大小和相位均相同，为零序谐波。,相电压比相电压滞后，相电压比相电压超前，这些次数的谐波均为度和补偿效果。补偿装置的多功能化。有源电力滤波器本身除能补偿谐波外，通过在控制电路上加以改造还可以补偿基波无功电压闪烁以及电压不平衡等功能，在相同的电路拓扑下，通过控制策略的改变来实现补偿装置的多功能化。实现技术的改进。随着计算机运算速度的提高和高速数字信号处理器的出现，为控制系统的数字化奠定了基础。有源电力滤波器要求其控制电路必须能完成实时检测计算并做出控制决策，这就为计算机开辟了新的应用领域，必将为有源电力滤波器的实用化发挥越来越重要的作用。参考文献罗安电网谐波治理和无功补偿技术及装备中国电力出版社姜齐荣，赵东元，陈建业有源电力滤波器结构原理控制科学出版社王兆安，杨君，刘进军，王跃谐波抑制和无功功率补偿机械工业出版社第二版赵小英基于芯片的有源电力滤波器数字控制系统研究中国科学院研究生院硕士学位论文王晓毛基于有源电力滤波器的研究广东工业大学工学硕士学位论文王璐基于的有源电力滤波器研究西南交通大学研究生学位论文凌青三相并联型有源电力滤波器控制方法的研究西南交通大学研究生学位论文郝江涛用于谐波及无功综合补偿的有源电力滤波器研究四川大学硕士学位论文王磊有源电力滤波器的控制策略研究浙江大学硕士学位论文徐迎春并联有源电力滤波器基于空间矢量的滞环控制浙江大学硕士学位论文黄涛基于的并联型有源电力滤波器的研究申请清华大学工程硕士专业学位论文张国香有源电力滤波器控制方法及仿真研究申请硕士学位天津大学电气与自动化工程学院颜晓庆，王兆安并联型电力有源滤波器的仿真研究西安交通大学学报第卷第期年月丁海波基于的并联型有源电力滤波器的研究内蒙古工业大学硕士学位论文年月王兆安，黄俊电力电子技术机械工业出版社第四版任永峰，李含善基于的并联型有源电力滤波器的仿真研究电力科学与工程文章编号,致谢本文是在我的导师副教授以及武海涛老师的悉心指导下完成的，老师渊博的知识深厚的学术造诣和严谨求实的治学态度给我留下了深刻的印象，使我学到了大量的知识，在理论水平和研究能力上有了很大的提高，令我受益匪浅，钦佩不已，老师耐心的讲解给了我很大的帮助。在此，谨向老师和老师致以深深的敬意，并表示衷心的感谢,同时也要感谢研究生同学给予我的热心指导和无私的帮助，在整个毕业设计中，他都直在支持我鼓励我，令我非常的感激，在此祝他早日完成学业，事业有成,最后要深深感谢对我的学业倾力支持的父母家人和朋友，他们时时给予的无私关爱和帮助给了我克服困难的勇气和积极进取的热情，祝他们身体健康，心想事成,也祝愿所有的毕业生能够顺利完成学业，早日走上自己理想的工作岗位,二七年六月本科毕业设计说明书题目并联型有源电力滤波器的设计学生姓名学院信息工程学院系别自动化系专业自动化班级自动化指导教师摘要随着电力电子装置的广泛应用，电力系统的无功及谐波问题日趋严重。传统的无功补偿及谐波抑制方法已难以满足现代电力系统的需要。作为种新型的补偿装置，有源电力滤波器以其对电网负载系统参数变化的自适应能力和较高的反应速度被认为是目前最具发展潜力的无功和谐波补偿方法。本文以并联电压型有源电力滤波器为研究对象，系统地分析了并联电压型有源电力滤波器的工作原理补偿特性谐波电流检测方法补偿电流控制策略等问题，并对并联型有源电力滤波器进行了设计。最后，利用提供的电力系统仿真工具箱对并联型有源电力滤波器整个系统进行了建模和仿真分析。仿真结果表明，并联型有源电力滤波器对带有阻感的三相二极管桥式整流负载产生的谐波具有较好的补偿效果。关键词谐波抑制并联型有源电力滤波器瞬时无功功率仿真目录引言第章绪论谐波问题及研究现状谐波的基本概念谐波分析谐波的产生和危害谐波的抑制谐波抑制技术有源电力滤波器技术的发展研究并联型有源电力滤波器的现实意义第二章有源电力滤波器的基本原理和结构三相电路瞬时无功功率理论有源电力滤波器的工作原理有源电力滤波器的系统构成有源电力滤波器的分类有源电力滤波器主电路的结构单独使用的并联型有源电力滤波器有源电力滤波器的特性双向补偿特性其他特性有源电力滤波器的控制方法滞环比较方式三角波比较方式空间矢量控制本文采用的控制方法第三章并联型有源电力滤波器的设计概述系统电路的设计主电路变流器设计主电路交流侧电感的计算直流侧电压计算和电容选取电流电压检测设计电流检测电路的设计电压检测电路的设计第四章并联型有源电力滤波器的仿真仿真环境仿真模型的建立并联型有源电力滤波器系统仿真模型主电路的仿真谐波电流检测电路的仿真仿真结果补偿前电网电流仿真波形与分析补偿后电网电流仿真波形与分析数字低通滤波器截止频率对指令电流精度的影响仿真结果结论及展望参考文献致谢引言随着电力电子技术应用的日益广泛，电力电子产品广泛地应用于工业控制领域，用户对电能质量的要求也越来越高，而电力电子装置已经成为主要的谐波干扰源，它们造成的危害已经引起人们越来越多的关注。在我国，近年来由于电气化铁道的大量发展以及化工冶金钢铁有色金属煤炭和交通等工业部门电力电子装置的大量应用，使电力系统中谐波问题已经日趋严重，对电力系统和用电设备产生了严重危害和影响，必须认真加以研究和采取相应的限制措施。因此，谐波抑制已成为电力电子技术电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的个重大课题，正在受到越来越多的关注。所以，面对我国目前电网结构薄弱和输配电技术普遍存在的技术落后自动化水平低的现状，针对谐波问题，研究电网谐波治理和无功补偿新技术，具有十分重要的理论和现实意义。谐波是指电压电流波形发生畸变，这主要是负荷的非线性造成的，为抑制非线性设备谐波污染，出现了许多方法。设置无功补偿电容器和滤波器是传统的补偿无功功率和谐波的主要手段，已获得广泛应用。但这种无源补偿装置的补偿性能较差，难以对变化的无功功率和谐波进行有效的补偿。晶闸管获得广泛应用后，以晶闸管控制电抗器为代表的静止无功补偿装置有了长足的发展，可以对变