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有源电力滤波器(APF)作为一种性能优良、能实时地动态滤波和补偿无功的装置,能较好的解决电网谐波和无功问题,但是当有大量变化的无功时,有源电力滤波器需要很大的容量才能既补偿无功又抑制谐波,加大了成本,普遍应用受到一定限制。晶闸管投切电容器(TSC)作为一种廉价、技术比较成熟的动态补偿无功装置,有着非常广泛的应用,但它无法对谐波进行治理。于是用廉价的TSC来适当降低APF容量并对无功和谐波进行综合补偿的方案便被提出并加以应用,然而低压电网中APF和TSC简单并联运行时,两种设备之间无相互通信和数据融合,导致出现系统不稳、TSC频繁投切等问题。为此,本文提出将APF和TSC整合成一套综合补偿装置,采用一个控制器进行统一控制与管理。由于APF的引入可以降低TSC中所需串联电抗器的电抗率,若依然按照TSC单独使用时的电抗率设计电抗器,将造成不小的浪费。综合考虑节约装置体积与成本、方便其工程应用时的模块化生产等各方面因素,提出了APF和TSC共用电抗器的方案。本文首先分别对有源电力滤波器和晶闸管投切电容器的主电路拓扑结构及其工作原理进行分析。针对它们各自的特点及简单并联运行出现的问题,设计出综合治理装置的主电路及其相关参数。其次重点介绍综合装置无功与谐波检测算法、有源部分电压电流控制算法、无源部分电容投切控制算法等,并在此基础上完成了综合装置基于DSP(TMS320F28335)的控制器软硬件设计。最后利用MATLAB/Simulink中提供的电力系统仿真工具箱SimPowerSystems搭建综合装置的仿真模型,通过对仿真实验结果的分析,验证了本文设计方案的可行性和有效性。