考虑谐波随机性的最优APF补偿容量确定方法

有源滤波器（APF）容量的提高一方面受到变流器件所能处理的功率范围的限制，另一方面实际补偿装置很少考虑谐波的随机波动性特征，从而造成装置的补偿容量不能得到充分利用且运行成本增大。考虑谐波的随机波动性，文中引入 M95 值的定义，重点分析了随机谐波信号确定分量的提取。提出当补偿对象超过 M95 值或确定分量时，以 M95 值或确定分量作为实际补偿目标，并以此作为容量设计的依据，给出了当补偿容量越限时的处理方法和实例分析。用所提出的方法对APF的补偿容量进行设计，在保证配电网节点处谐波含有率满足一定的概率指标要求的前提下，能充分利用补偿装置的容量，在减小实际装置补偿成本的同时间接提高了装置的补偿容量。     

有源电力滤波器抑制谐波的机理分析

研究了中低压电网中由非线性负载产生谐波的机理，提出所有由非线性负载直接引起的谐波是电流谐波，因而治理非线性负载引起的谐波应首先考虑治理谐波电流。同时，从补偿和滤波两种思想出发，指出并联型谐波补偿有源电力滤波器（APF）的补偿作用和串联型基波补偿APF的滤波作用可适用于非线性负载谐波电流的抑制。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

二极管钳位型多电平有源电力滤波器的仿真

由于功率器件耐压水平的限制，传统的2电平拓扑结构有源电力滤波器（APF）难以实现对高压非线性负载的谐波补偿。文中采用二极管钳位型多电平变换器，提出了其作为APF运行的方案。对该APF进行了理论分析，提出一种基于重复预测型观测器的无差拍控制方案。该方案采用重复预测型观测器，对指令谐波电流进行预测，可在相同的采样频率下提供更精确的谐波电流预测值，因而可以改善整个系统的控制效果。仿真结果表明该APF适用于高电压及大容量谐波补偿。     

基于基波磁通补偿的串联混合型APF滤波特性分析

在基于基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器（APF）中，由脉宽调制逆变器实现了一个受控基波电流源。串联变压器一次侧的系统电源与系统阻抗、无源滤波器和非线性负载共同作用，使串联变压器二次侧端口呈现一个谐波干扰电压，导致逆变器输出电流中含有一定谐波，影响了滤波器的滤波效果。文中以脉宽调制逆变器为核心，建立了滤波器的数学模型，并对其滤波特性进行了分析。提出了改善其滤波效果的3项有效措施，即适当增大逆变器输出滤波电感、合理选择串联变压器原副方变比、采用电压前馈控制技术。设计了一套基于数字控制的10 kVA APF样机，实验结果证明了原理分析的正确性。     

APF和SVC联合运行的稳定控制

研究了有源电力滤波器（APF）和静止无功补偿器（SVC）联合运行中的互相影响问题，指出在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计要考虑到APF的影响，否则系统可能会不稳定。通过分析APF对SVC的影响途径，指出APF采用通常的I_p-I_q检测方法时，与SVC的耦合程度大；而采用“补偿特定次数谐波”方法时，与SVC的耦合程度小，此时APF是否投入对系统的稳定性基本没有影响，因此提高了系统可靠性。     

30°～390°矢量模式单周控制三相三线制三电平APF

为了减小有源电力滤波器（APF）的开关应力和损耗，便于实现用低耐压开关器件提高APF功率等级，提出了一种基于30°～390°区间矢量模式单周控制三相三线制三电平APF。APF主电路采用二极管钳位型三电平拓扑结构，控制策略采用矢量模式单周控制。推导建立了所提出的APF数学模型和控制目标方程，详细分析了系统稳定性和PI调节器设计，并比较了30°～390°区间和0°～360°区间矢量模式单周控制的区别和联系。最后对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况分别进行了仿真和实验研究，研究结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流，补偿性能好，验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。     

注入式混合有源电力滤波器的注入支路设计

注入支路对注入式混合有源电力滤波器的滤波效果有着极其重要的影响，目前有源电力滤波器在这方面的探讨很少。在分析注入式混合有源电力滤波器基本工作原理的基础上，结合已有的工程经验，从基波谐振支路谐波分压和注入支路的分频分流2个方面探讨了注入支路各参数对整个系统性能的影响。以此为基础，综合考虑系统的谐波注入能力以及装置的安全可靠性，提出了注入支路参数设计的一般准则。实例设计表明，与根据经验设计的参数相比，根据该原则设计的注入支路能够更有利于装置的安全可靠运行，并且具有很好的谐波注入能力。     

三相四线制下中线谐波电流治理的新方法

提出了一种中线谐波电流治理的新结构，该结构由新型无源滤波器和有源滤波器串联构成。其中无源滤波器包括3次、9次单调谐滤波器和高通滤波器，每个滤波支路都由三相电容器连接成星形后与一个电感(高通滤波器中还有一个并联电阻)串联构成。电网中的非零序电压全部由电容器承担，同时，流经无源滤波器电感和有源滤波器中的电流仅为谐波电流，大大降低了有源滤波器的容量和成本。文中分析了其基本原理：当有源滤波器输出一定的电压时，不仅可以使零序谐波电流完全流入滤波器中，而且可以抑制系统零序谐波电压产生谐波电流，从而使电网侧中线中仅含基波电流。文中提出了一种简单的控制方法，它仅利用电网侧零序谐波电流作为控制信号来产生有源滤波器所需的驱动信号。最后，利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证，仿真结果表明该结构中的有源滤波器的容量较小而且滤波效果较好。     

有源滤波器电流跟踪控制的一种新方法

在采用有源电力滤波器（APF）消除谐波的过程中，由于滤波器的检测精度有限、指令电流计算延时和输出滤波器相移等因素的影响，传统的PI控制滤波效果不够理想。针对APF电流跟踪控制问题，提出了一种基于PI型学习律的迭代学习控制算法，通过实施遗忘因子学习律增强系统鲁棒性的同时，引入了在最优目标选择下模糊参考电流误差的D型学习律前馈环节，提高了系统的跟踪精度。仿真与现场运行结果都证明了该控制方法具有谐波电流跟踪效果好、计算量小、易于工程实现等特点。     

电压型谐波源与串联型有源电力滤波器

分析了直流侧电感和电容滤波的整流器的谐波特性，进而把它们分为电流和电压型谐波源。说明了串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源的原因。提出了一种新的检测负载电压控制方法，它通过直接检测负载电压来为串联型有源电力滤波器提供参考电压，从而改善了其谐波补偿特性。为说明串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的有效性和比较不同的控制方法，进行了实验研究。     

一种用于高压混合有源电力滤波器的复合控制方法

针对一种适用于高压交流系统的混合有源电力滤波器结构，提出了新的复合控制方法，较好地满足了谐波补偿控制系统稳定性和补偿精度的要求。该方法能精确补偿事先指定的若干次负载谐波电流，同时能削弱泄漏到系统中其余次数的谐波电流，并可以阻尼滤波器支路和系统阻抗间可能的谐振。该方法滤波效果好，实现简单，适用于高压交流系统的谐波补偿。仿真和实验结果证明了复合控制方法的有效性。     

一种新型混合有源滤波器及其复合控制策略设计

混合有源滤波器是一种有效的谐波抑制方式。电力系统中谐波源负载种类繁多，特性各异，针对目前应用最为广泛的三相整流桥负载，在以往混合滤波器研究的基础上，提出了一种新型单调谐混合滤波器，对其无源滤波部分依据有源部分容量最小的原则进行了设计，并对其工作原理进行了详细的分析研究。针对所设计的混合滤波器的特有结构，设计了其复合控制策略。该复合控制策略在不影响系统稳定性的基础上，提高了系统的滤波性能，保证了有源滤波器小容量下良好的运行性能。对所设计的复合控制器在频域和时域内进行了稳定性分析。仿真和实验结果验证了所提出的拓扑结构和复合控制策略的有效性。     

一种串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

采用传统检测电网谐波电流的控制方式时，串联混合有源电力滤波器的谐波补偿性能与系统稳定性之间存在矛盾。文中在传统控制方式基础上增加了一个比例微分环节，能同时提高系统稳定性和谐波补偿性能，并更好地阻尼电网阻抗和并联无源滤波器之间可能产生的谐振。仿真和实验结果证明了所提出的方法的正确性。     

基于逆变器两侧能量平衡的HAPF电流控制策略

针对注入式混合有源电力滤波器（HAPF）实际应用过程中出现的电网基波和谐波电压致使有源部分分压过高并向其传送能量，从而与逆变器产生的电网谐波补偿能量相抑制形成能量脉动，并导致直流侧电压的波动乃至抬升的现象，建立了有源部分逆变器两侧的能量平衡数学模型，在此基础上提出了基于比例增益在线自调整结合递推积分的改进型PI控制器，控制有源部分吸收或释放一定的有功功率，结合检测注入支路回灌谐波电流控制逆变器产生与之相反的抑制电流来抑制能量脉动，然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号。实验结果证明该方法能够有效抑制有源部分逆变器两侧的能量脉动，控制直流侧电压的稳定，从而提高了系统的滤波性能。     

基于双CPU的有源电力滤波器

介绍了控制系统采用数字信号处理器（DSP）和单片机相结合的双CPU并联有源电力滤波器。该有源电力滤波器的控制策略基于瞬时无功功率理论，实时检测负载电流，计算出相应的基波分量后与其相减，得出需要补偿的谐波电流和无功电流，然后控制逆变桥上的大功率电子开关管，使之输出所需的补偿电流，达到抑制谐波和补偿无功的效果。采用双CPU的控制系统，提高了滤波器的实时跟踪能力。经过用户考核及现场测试，证明投入该有源电力滤波器后，电网供给的电流波形得到了很大的改善，谐波源对电网的影响大大减小。     

混合型有源电力补偿技术与实验研究

分析了混合型有源电力补偿技术的原理，提出了混合型有源补偿与常规并联有源滤波器在直流侧电容电压、装置容量等方面进行比较的分析方法。分析表明，混合型有源补偿具有直流侧电容电压低、在补偿同等容量负荷条件下其逆变器容量远小于常规有源滤波逆变器容量的突出优点。对两者所进行的计算机仿真结果与理论计算值相吻合。最后，文中给出了50 kVA样机的实验结果，验证了混合型有源电力补偿技术具有良好的补偿特性。     

一种基于数学形态学的谐波检测方法

电力有源滤波器能够动态地补偿三相电路中的电流谐波分量，为此必须准确、快速地检测出这些电流分量。文中在αβ变换和dq变换的基础上提出了基于数学形态学的谐波检测方法，并利用MATLAB/SIMULINK软件进行了仿真分析。仿真结果表明，通过合理地选择结构元素，该方法能够快速、精确地检测出电流中的谐波分量。     

一种新型有源滤波器谐波提取方法和控制策略

提出并实现了一种能在电网电压存在畸变和不对称条件下准确提取电网中谐波和无功电流的检测方法。从矢量分析角度出发，通过对三相电网电压和电流矢量在dq坐标系下进行投影变换，实现谐波和无功电流的提取。补偿电流采用预测电流控制，获得了较好的补偿特性和控制精度。对5 kVA有源滤波器和150 kVA混合滤波器的实验结果验证了所提出方法的可行性和正确性。     

近似逆系统方法应用于HVDC的有源直流滤波器

谐波治理是高压直流(HVDC)输电的关键技术之一。文中分析了应用在HVDC直流侧的有源直流滤波器的工作原理，从跟踪控制的角度出发，选取谐波源电流作为检测对象，把补偿电流作为反馈信号，构建了基于近似逆系统控制的复合控制；在控制器实现中，提出了以滤波器组构建近似逆系统的方法。PSCAD仿真和样机实验结果验证，因避开了弱信号提取问题，加之近似逆系统控制的快速稳定性，有源直流滤波器系统稳定、滤波效果优良，为下一步工业实施奠定了基础。     

一种新型的串联型有源电力滤波器

提出一种新型的基于基波磁通补偿的串联型有源电力滤波器。从变压器的等效电路得出，只要在变压器的副方注入一个与其原方电流中基波分量方向相反、大小成一定比例的基波电流，便可使串联变压器对基波呈现原方的漏电抗，而对谐波呈现励磁阻抗。实验结果表明此滤波器具有很好的滤波效果。