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有源电力滤波器是一种新型的电力电子装置,用于动态抑制谐波和补偿无功。与传统的谐波抑制和无功补偿方法相比,有源电力滤波技术具有明显的技术优势和广阔的发展前景。在我国,有源电力滤波器的研究和开发尚处于起始阶段,至今还没有大容量有源电力滤波器的成熟产品问世,因此进行有源电力滤波器的研究和开发具有重要的意义。本文首先探讨了电源与非线性负载之间的能量交换机理; 介绍了有源电力滤波器的基本工作原理、主电路结构、数学模型及其分类。本文对p-q和i p -iq畸变电流检测法进行深入的理论分析和比较,指出它们的适用条件,在此基础上引入基于同步坐标变换的畸变电流检测法。通过对三种检测方法的理论分析和仿真实验得出:基于同步坐标变换的畸变电流检测法通用性好、精确度高,在电源电压不对称且畸变的情况下能准确计算出补偿电流的指令值。本文对两种补偿电流控制方法进行原理性分析,并提出各自的优缺点。在分析三角载波线性控制原理的基础上,提出基于非对称规则采样的PWM计算方法。该方法比对称规则采样法更接近自然采样法,同时便于在线实时计算。本文设计了50kVA三相并联型有源电力滤波器的主电路,详细介绍其主要参数的计算方法; 设计了一套基于DSP和单片机的全数字化控制方案,该方案用TMS320LF2407A DSP芯片实现畸变电流计算和控制环节,而由AT89C52单片机完成人机界面的功能; 文中给出相应的硬件接口电路和软件设计流程。最后,本文用Matlab6.5.1/SIMULINK中的电力系统模块SimPowerSystems Blockset建立了50kVA三相并联型有源电力滤波器的仿真模型,并在此基础上进行动态仿真。仿真的结果证明了本文设计的主电路参数是合理的,同时也验证了本文提出的并联型有源电力滤波器原理的正确性、畸变电流检测方法的有效性和补偿电流控制策略的可行性。本课题是2005年福建省科技厅资助项目(学科代码:E070801),今后将进行实用化研究。