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有源电力滤波器(APF)被认为是提高电能质量的理想设备,在现实中已经有所应用。并联混合型APF既能达到谐波和无功功率的综合治理,提高功率因数,还能降低APF的容量,降低成本。静止无功补偿装置作为补偿无功功率的传统装置,在电力系统中占据重要地位,但由于其在补偿无功功率的同时增加了线路损耗和线路压降,逐渐被取代。基于此本文采用三相三线制并联混合型APF和晶闸管控制电抗器,对谐波和无功功率综合补偿问题进行研究。本文首先介绍了有源电力滤波器和晶闸管控制电抗器的拓扑结构,并分析了它们的工作原理。针对谐波和无功综合补偿问题,本文提出一种基于SHAPF-TCR结构的谐波无功综合补偿系统,该系统由并联混合型APF和TCR组成。SHAPF由五次调谐LC无源滤波器和一个小功率APF组成。APF主要作用是提高滤波性能,抑制PF、TCR和电源阻抗间的谐振。无源滤波器为电感串联电容组成,主要作用是补偿电网中的五次谐波。TCR由两个反并联的晶闸管与一个电抗器串联而成,再并联在无源滤波器的电容两端,主要作用是调节无功功率。在构建了 SHAPF-TCR系统的基础上,本文建立了该系统的数学模型。本文所设计的SHAPF-TCR综合补偿系统采用基于电流的控制策略,整个系统采用双闭环控制,分别是直流母线电压控制环和谐波及无功电流跟踪控制环。利用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法对谐波和无功电流进行检测,采用变环宽的滞环比较控制方法实现对指令电流的跟踪控制,产生控制主电路的PWM信号。指令电流经计算可以得到补偿电纳,再通过查表得到控制TCR的脉冲信号,实现对晶闸管的控制。在MATLAB/Simulink环境下对SHAPF-TCR综合补偿系统的控制方法进行了仿真验证,仿真结果显示,补偿后电网侧电流畸变率仅为2.83%,而且功率因数近似等于1,所以本文设计的综合补偿系统能够实现谐波和无功的综合治理,并且具有良好的动态特性。最后,本文在实验室环境搭建了 SHAPF-TCR实验平台,实验结果表明,本文设计的基于SHAPF-TCR结构的综合补偿系统能够有效地实现谐波和无功的综合治理并且具有良好的动态性能。