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电能作为一种使用方便的清洁能源,应用于工农业生产的各行各业。随着电力电子技术的发展,电能的应用更加广泛。现代的各种用电设备,大量采用电能变换,在此过程中产生了大量的电力谐波。电力谐波使得线路损耗增加,供配电设备利用率降低,无功补偿电容器因谐振损坏,用电设备故障率增多。为解决电力谐波污染问题,早期主要是采用无源电力滤波器(PF),但治理不彻底;后来发展的混合有源电力滤波器(HAPF),可以较彻底的解决谐波污染问题,但整机复杂,可靠性较低;随着电力电子器件的发展,现在的纯有源电力滤波器(APF)成为主流,不但可以补偿谐波,同时可以治理无功与有功不平衡,是治理谐波污染的发展方向。本文的主要内容是设计一台AC400V/100A的实用化、高性能的并联接入的三相四线制有源电力滤波器。该滤波器具有较高的性价比,高度智能化,可以自适应地工作于三相三线制及三相四线制系统。本文主要有以下内容:1.电力谐波问题及治理方法;APF的现状与实用化产品的关键问题讨论。2.APF的逆变器设计,包括拓扑结构比较与选择,双重化逆变器的参数选择。3.APF中谐波、有功、无功分离的意义与实现方法的选择。4.APF控制回路设计,包含主控芯片的选择,前向后向通道的信号处理,IPM驱动回路设计。5.APF控制策略分析,重点介绍了信号发生器及锁相环的原理,FFT的谐波分离方法与具体实现,自适应控制与参数自整定功能,直接脉宽控制的输出电流调节器的原理。6.程序设计,阐述了提高程序运行效率的方法,介绍了主要程序模块的程序流程与时间分配。7.样机测试,较详细地测试了APF样机的主要性能指标。