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随着我国现代化工业的快速发展以及电力电子产品的普遍使用,电网污染情况日趋严重。有源滤波器作为治理谐波污染最有效的手段,在我国逐步占据市场,其研究和应用成为了电能质量分析与控制技术中一个新的热点。有源滤波器具有响应速度快、控制精度高等一系列优点,但是其同时也存在造价较高、损耗较大的缺点,这些缺点使得有源滤波器的安装成本和使用成本相对较大,影响了其性价比的提升。因此,在不降低有源滤波器的其他方面综合性能的同时,降低其开关损耗,具有研究意义和应用前景。本文分析了影响有源滤波器功率损耗的关键因素,拟通过改进具有快速响应、补偿精度高等优点的滞环控制策略,在保持相同补偿性能的情况下,减小有源滤波器的开关工作频率和功率损耗,提高其利用效率。针对电流控制策略,本文提出了基于空间矢量的变环宽滞环控制方法。通过内外两组滞环比较器相结合,跟踪判定参考电压矢量区域,从而实现最优电压矢量的电流控制。通过极值求取和曲线拟合的方式,寻找与开关损耗相关的电流绝对值范数波动幅值和滞环宽度调整值之间的关系式,根据补偿电流绝对值范数的波动情况实时调节滞环宽度。这种改进后的最优电压矢量滞环控制方法,能有效降低开关频率,同时在保持较高控制精度的情况下,进一步减小开关损耗。本文还提出了一种动态调节直流侧电压的智能控制方法,以达到满足补偿性能情况下开关损耗最低的目的。改变了以往直流侧电压按最大补偿需求固定设定的工作方式,针对直流侧电压临界值计算困难的问题,将神经网络智能算法应用到最优电压值的求取。仿真和实验结果表明,所设计的动态调节直流侧电压的控制方法,能自适应电网电压和负载工作特性的变化,实现补偿性能和功率损耗的综合最优化。同时,本文还介绍了所研制的APF实验平台的主电路和控制系统电路。通过深入的理论分析和公式推导,讨论了主电路交流侧电感、直流侧电容以及滤波电容的参数设计方法。详细讲解了控制电路的系统结构和设计思路,并描述了控制程序中软启动、软件锁相、谐波检测和驱动控制等程序流程。最后在所研制的实验平台上进行实验,根据实验结果验证本文研究内容的可行性和正确性。