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随着电力电子技术的不断发展,各种非线性负载的广泛应用带来的谐波污染问题日益严重,如何治理电力系统中的谐波问题逐渐成为了现今电力电子学科中研究的热点问题之一。其中有源电力滤波器是目前公认的谐波抑制和无功补偿的最有效的手段。有源电力滤波器经历二十多年的发展,虽然在低压配电网中的应用日臻完善,但在高压配电网中的应用还不成熟。 针对高压有源电力滤波器,为了减小有功损耗并且提高补偿性能,本文提出了一种新型有源电力滤波器拓扑结构,并分析了其工作机理,该拓扑结构可以等效为电压源与电流源相串联。 本文对该新型有源电力滤波器的电压源功率分布进行了详细的分析,对新型有源电力滤波器的控制策略进行了详细的研究,主要研究了系统采用的谐波和无功电流检测方法,并建立了系统的等效数学模型,在此基础之上对系统的控制策略进行了分析。 详细地研究了基于单相10kVA/220V新型A P F实验平台下的控制系统的软件设计。以电网电压为指令,通过FPGA程序设计输出电压源所需的12路PW M波,使电压源输出基波电压与电网电压相等的并网电压波形;通过DSP程序设计实现谐波和无功指令电流的提取,并对电网的谐波和无功分量进行跟踪和补偿。 在Matlab/Simulink环境下建立了三相1MVA/10kV和单相10kVA/220V系统的仿真模型,给出了仿真结果;在实验室条件下搭建了单相10kVA/220V新型APF的实验平台,并进行了相关实验,给出了实验结果。仿真和实验结果证明了该新型有源电力滤波器的有效性和可行性。