为消除电力系统中的谐波,避免其带来的巨大危害,本文从有源滤波器的基本原理出发,并结合目前常用的混合型有源滤波器,对大功率混合型有源滤波器的建模、控制和装置研制三个方面进行了详细研究,并将其应用于工业现场,积累大量的理论和实践经验,为大功率混合型有源滤波器系统装置的早日普及打下扎实基础。 本文以大功率混合型有源滤波器的拓扑结构为基础,从其电气结构和工作机理的研究出发,应用开关函数法对大功率混合型有源滤波器进行了数学建模,并且针对逆变器中的死区效应进行了机理讨论和定量分析,总结了逆变器中死区时间和逆变器输出电压的相互关系,为控制算法的研究提供了坚实的理论依据。控制算法以谐波分析方法为基础,以控制策略的研究为起点,分析了在不同控制策略下大功率混合型有源滤波器的滤波原理及其优劣,并提出了模糊PI控制算法,并对系统中的逆变器输出的频域相移特征及其死区效应等进行了有效的补偿,算法实现了模糊控制和传统的PI控制的有机结合,使系统具有快速的动态响应速度和稳定的滤波效果。最后以冶炼厂谐波治理为背景,详细地阐述了系统装置的主电路设计、基于PCI总线的DsP控制器的设计和现场工程应用情况。实践表明,大功率混合型有源滤波器系统装置容量大、造价低、谐波治理效果良好。