混合滤波系统中无源滤波器的参数优化设计软件包

根据无源滤波器支路电压总谐波畸变率最小原则，提出了混合电力滤波系统中无源滤波器的数学模型和参数优化设计方法。将谐波潮流计算、谐波阻抗计算和滤波器参数设计3者紧密结合起来，使滤波器设计不再孤立、片面地进行。此外，还开发出界面友好、功能强大的图形编辑器，研制出电力系统谐波潮流分析及滤波器优化设计综合软件包。实际算例的计算和分析表明，所提出的方法正确有效，所研制的软件包实用性强。     

串联混合有源滤波器设计中的几个关键问题

提出了在负载变化范围很大和有严重电网电压畸变的情形下，串联混合有源滤波器（SHAPF）设计和实现中的几个重要影响因素，并具体给出了特殊设计的无源滤波器、自适应的参数控制和多变量的复合控制方案等的解决方案。这种SHAPF工作稳定，谐波抑制性能好，引起的附加无功电流小。仿真与实验结果证明了分析的正确性与设计方案的有效性。     

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。     

单独注入式有源电力滤波器的研究与应用

针对已有滤波器对大型冶炼企业谐波治理效果不理想的情况，提出一种新颖的有源电力滤波器(APF)——单独注入式APF。该滤波器把串联谐振注入型APF和并联混合型APF结合在一起，在有效滤除谐波的同时还可提供一定容量的基波无功功率补偿。实践表明，所提出的单独注入式APF不仅具有较大容量的无功补偿能力，且APF逆变器容量较小，因而工程应用价值较高。     

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。     

有源电力滤波器控制系统数字滤波器的设计方法

有源电力滤波器的谐波检测需要优良的低通滤波器或带通滤波器。在比较了非递归数字滤波器与小波滤波器的关系之后,在利用快速傅里叶变换快速小波变换思想方法基础上,系统地给出了针对特定问题的适合于有源电力滤波器控制系统数字滤波器的设计思想和方法,最后给出了计算实例。     

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。     

基于无源化方法的三相四线制APF控制器策略

电流跟踪控制是并联型有源电力滤波器（APF）的控制器设计的关键问题之一，利用APF的无源特性来实现电流跟踪控制可以取得较常规的线性和非线性控制器更好的控制效果。首先建立了三相四线制下四桥臂APF的状态空间模型;在此基础上利用无源控制方法构造电流跟踪动态控制器，然后基于APF的工作机理分析给出了实现渐近跟踪和内部稳定的充分条件;最后利用PSCAD软件包对所提出的控制算法进行了仿真测试，证明了新算法的有效性。     

一种模糊变步长自适应谐波检测算法

电力有源滤波器的成功应用依赖于精确的谐波电流检测技术。基于自适应干扰对消理论，提出一种基于模糊变步长推理的最小均方差（LMS）自适应谐波检测算法。通过分析影响LMS自适应谐波算法性能的不利因素，选取均方误差变化量和输入输出信号相关函数作为参量，建立模糊推理系统，自适应地调节算法的步长，实现谐波检测过程中，既能保证较快的动态响应速度和对噪声干扰的抑制，又能保持较高的检测精度，并通过计算机仿真及物理实验验证了该算法的有效性和可行性。     

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。     

有限阻抗型混合有源电力滤波器的新检测方案

有限阻抗型混合有源电力滤波器中应用电压谐波前馈控制，能加强对网 侧电压的谐波抑制。然而，当电压与电流信号共用一个d-q滤波器时，较高幅度的电压信号会降低电流通道的谐波提取质量。文中采用LC滤波器在d-q滤波器前对电压信号进行预处理，能够有效衰减其基波成 分，而对谐波则没有明显改变。分析与实验结果表明，该方法能在保证电流谐波提取质量和 基本不增加控制系统复杂性的条件下，满足网侧电压谐波的提取要求。     

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。     

农村地方电网谐波分析与治理

大量非线性负荷的投运,使农村电网的谐波污染日趋严重,通过对农村地方电网主要谐波源的分析,最终提出了以限制接入农村电网的谐波源的电压总谐波畸变率和各次谐波电压含有率为目标的增加换流装置脉动数,以及在谐波源附近装设小额定值的电力有源滤波器配以无源滤波器的混合型电力滤波方式,以进行谐波治理。经研究分析,结果证明混合型电力滤波方式能使滤波装置性价比达到最优。     

一种新的变步长自适应谐波检测算法

提出了一种新的变步长最小均方（LMS）自适应谐波检测算法，并将其应用于有源电力滤波器中。该方法根据误差信号的时间均值估计来调节递推算法的步长，其优越性在于：即使在待检信号的信噪比(SNR)较低的情况下,也能够保证谐波检测过程既具有较快的动态响应速度，又保持较小的稳态失调。通过递推公式系数的选择，可以对系统的收敛速度与稳态失调进行更灵活的控制，而不像定步长LMS算法那样必须在两者性能上进行折中选择。仿真和实验结果亦证明了理论分析的有效性。     

配电网串并联复合有源电力滤波器的仿真研究

分析了并联型和串联型电能质量补偿器分别补偿负荷电流和电源电压的缺陷及原因，介绍了串并联复合有源电力滤波器(SPAPF)同时补偿电网畸变电压和抑制负载谐波电流的运行机理，提出了适合于SPAPF的电源畸变电压参考量比较检测法、负荷谐波电流dq0检测法以及一种改进的稳定直流电容电压的PI控制策略。仿真结果验证了分析的正确性与设计方案的有效性。     

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。     

基于不对称级联逆变器的串联混合有源电力滤波器

提出了一种基于不对称级联多电平逆变器（ACMI）的串联混合有源电力滤波器（SHAPF）及其控制策略。其中，ACMI的各单元逆变器的输出额定电压呈3的幂次方增长，N个单元逆变器的级联可以输出3^N电平的阶梯波电压。该SHAPF的串联有源部分被控制为一个幅值由负荷电压基波有效值偏差确定、相位与线路终端电压基波正序分量相同的基波正弦电流源，用同一个装置和同一套控制策略可以实现电源电压扰动(包括谐波、电压降落和不对称等)隔离、负荷谐波电流补偿、负荷节点电压基波幅值调整、线路终端功率因数调整和故障电流限制等功能。与传统SHAPF相比，该SHAPF具有功能多、控制简单、补偿效果好以及其串联有源部分开关损耗小和易于实现大容量化等优点。数学推导和仿真分析验证了该SHAPF及其控制策略的正确性和有效性。     

串联型有源电力滤波器的单周控制方法

目前单周控制技术集中用于并联型有源电力滤波器控制中，对于将单周控制应用于串联有源滤波器，仍有许多理论和技术问题值得研究。通过对串联有源滤波器主电路的分析，导出了用于串联型滤波器单周控制的数学关系。同时通过对控制器的分析，建立了适用于单相串联有源滤波器的单周控制模型。实验研究结果验证了理论分析的正确性和可行性。     

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。     

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。