1、隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)諧波問題日益突出，而有源電力濾波器（Active Power Filter，APF）作為一種有效濾除諧波和補(bǔ)償無功的裝置受到越來越多的關(guān)注，其對電能質(zhì)量的提高和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。工業(yè)的不斷發(fā)展使得大容量APF的需求日益增加，模塊化APF的出現(xiàn)有效解決了大容量裝置帶來的技術(shù)問題和對大容量濾波裝置需求之間的矛盾。本文以模塊化APF為研究對象，對其諧波檢測、分流和限流保護(hù)策略、載波移相調(diào)制策

2、略、參數(shù)選擇及軟硬件設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究。
　　本文首先介紹了兩種常用的諧波檢測方法，即基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的諧波檢測和基于傅里葉變換的諧波檢測，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了討論。針對基于傅里葉變換的諧波檢測方法，分析了離散傅里葉變換、快速傅里葉變換及滑窗迭代傅里葉變換三種算法在計算量和實(shí)現(xiàn)功能上的不同，得出滑窗迭代傅里葉變換算法具有計算量小、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)的結(jié)論。針對模塊化 APF的特點(diǎn)，分析了模塊之間指令電流的分配原則，考慮系統(tǒng)運(yùn)

3、行的穩(wěn)定性、安全性和系統(tǒng)冗余特性，設(shè)計了分流系數(shù)可更新的均流方案和限流、過流保護(hù)方案。
　　為了減小APF的輸出電流紋波，本文在模塊化APF中應(yīng)用了載波移相的思想，在低開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)了等效高開關(guān)頻率的控制效果。首先采用二重傅里葉分析法比較了雙極性調(diào)制和單極倍頻調(diào)制輸出電壓諧波特性的差異，然后根據(jù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)和模塊電流疊加原理，用數(shù)學(xué)分析和仿真驗(yàn)證的方法比較了在兩種調(diào)制方法中應(yīng)用載波移相策略后總輸出電流的諧波特性，理論和仿真結(jié)果均證

4、明單極倍頻載波移相調(diào)制可以更好的抵消開關(guān)次諧波，具有更優(yōu)的調(diào)制性能。
　　設(shè)計了模塊化的有源電力濾波器系統(tǒng)，針對LCL型三相H全橋結(jié)構(gòu)的APF主電路，給出了直流母線電容、濾波電感電容、阻尼電阻等參數(shù)的具體設(shè)計方法。根據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，采用了基于前饋解耦的電流內(nèi)環(huán)和基于兩級控制的電壓外環(huán)控制方案，利用仿真對所設(shè)計控制系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)證。最后，給出了模塊化 APF系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計思路，并在實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上對以上理論分析進(jìn)行