APF(Active Power Filter,有源电力滤波器)是一种适用于非线性负载电路的谐波污染治理设备,对于改善电网电能质量具有重要作用。随着大容量电力电子器件的发展和电流控制技术的进步,APF的研究已经进入实用化阶段。APF在生产生活中的应用对其安全性与可操作性提出了较高的要求。为此,本文基于三相并联型APF实验设备,对保障APF安全性与可操作性的APF测控系统展开应用研究,研究内容包括以下几个方面:APF测控系统功能需求分析、系统总体设计方案确定、系统硬件电路设计、系统软件程序实现和实验分析。(1)基于三相并联型APF基本工作原理,对APF测控系统功能进行分析,确定APF测控系统实现如下功能:数据采集、运行状态监测、故障诊断、开关机控制和运行参数设定。(2)分析APF测控系统功能需求,明确系统设计目标,确定系统总体设计方案。(3)以APF测控系统总体设计方案为指导,对测控系统的硬件结构和软件程序组成进行划分。(4)具体确立APF测控系统如下硬件结构:DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)作为核心处理器,完成APF测控系统的控制与计算工作;AD7606数据采集模块为测控系统的参数计算和故障诊断提供准确的基础数据;CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)通讯模块为数据的高效传输提供保障;EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)数据存储模块保护设备重要参数;LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)显示模块为监测参数和故障信息的显示提供可视化界面;按键和开关模块为操作人员操作设备提供硬件支持。(5)软件程序由以下几部分组成:监测参数计算程序实现电网和APF基本参数的计算;开关机控制程序通过在开关机操作前进行条件判断,保证设备在安全条件下执行开关机命令;故障诊断程序完成设备故障状态诊断,进而为操作人员排除设备故障提供参考;硬件模块驱动程序为组成APF测控系统的各硬件模块提供底层驱动,保证硬件模块正常工作。(6)设计硬件电路和软件程序,通过联合调试,实现APF测控系统设计目标,满足APF测控系统功能需求。(7)借助三相并联型APF实验设备搭建APF测控系统实验平台,对测控系统各项功能进行具体实验分析。实验结果表明,该APF测控系统基本符合设计要求,可以实现对APF的准确监测与可靠控制,能够保障APF在现场运行的安全性与可操作性。本文的研究为同类型APF测控系统的设计提供了一定参考。