电阻和电感组合设计构成谐波抑制电路，可滤除特定次或者几次谐波，是目前工厂改造供电设备治理谐波有效抑制方式。无源谐波治理装置实质上就是给用户设备产生谐波提供种有效释放途径，即在保留基波首要前提下，使污染电网谐波通过无源滤波器与用户用电设备产生谐波相抵消，达到治理用户用电设备产生谐波目。调谐是指无源谐波治理装置在必须要抑制谐波频率上使感抗和容抗容量相等方向相反从而相互抵消，表现为电阻小阻值，在调谐上，无源谐波治理装置表现出高阻抗，这样使该频率谐波可以通过治理装置与谐波源中谐波相互抵消。对于非调谐基波和其他次谐波，谐波治理装置表现为低阻抗，因而影响很小，不会影响到电网。无源谐波治理装置优点主要有加工制作简单成本较低，功能上不仅能抑制谐波还可以补偿部分无功优化功率因数。维护方便设计技术制造经验成熟。因此，无源谐波治理装置是目前采用最为普及谐波抑止手段。无源谐波治理装置缺点目录第章绪论无源滤波装置谐波危害有源电力滤波装置发展方向全数字控制模式有源滤波装置引入论文结构及研究内容第二章全数字化有源电力滤波装置控制方法研究有源电力滤波装置数学模型坐标变换数学模型建立控制指令跟踪控制基于新型谐波检测原理算法谐波检测算法基本思想新型算法理论基础有源滤波器仿真实现有源滤波器直流侧能量平衡控制原理三相三线中进行无功补偿原理分析本章小结第三章全数字化有源滤波器控制系统实现及实验全数字化有源滤波器控制器研制主要内容全数字化控制系统软件流程设计第四章实验结果及其重点分析谐波治理实验有源滤波器无功补偿功能实验验证本章小结第五章结束语参考文献发表论文和参加科研情况说明致谢第章绪论第章绪论电能是种经济清洁容易控制并可转化成各种形式能源，又是电力企业向用户提供种特殊商品。目前，电能作为种特殊商品，走进人民生产生活中应与其他普通商品样也应该讲究质量。电力企业供电质量是企业产品重要指标，涉及到发电供电用电等多部门权益。优良供电电能质量是保证输电网络和生产生活电气设备和用电设备安全首要前提，其应用程度更是成为个国家发展经济水平重要评判标志之。早在世纪年代，全控型半导体功率器件在大中型产品质量上日益成熟，脉宽调控技术在新型理论成果基础上得到大幅度提升，世界上发达国家就越来越关注电能质量问题。有源滤波器控制理论提出形成是在世纪年代在年代以后各种控制理论如雨后春笋搬提出，而瞬时无功功率理论中针对谐波电流检测算法提出标志着谐波治理达到巅峰。自从上世纪年代至今天，年来，不断有科学家提出新有源滤波器拓扑结构和控制理论。随着科学技术发展，电力电子器件成功应用，企业家庭对用电质量要求也越来越高。电能质量定义是电力系统中电能质量，而理想电能波形应该是完美对称正弦波。些不确定因素会导致波形偏离对称正弦即产生畸变，因此电能质量会发生改变，电能应该是完美对称正弦波这也是是衡量电能质量重要指标，随着电力系统发展电能质量也备受关注。在电能设备应用初期，电网负载简单，主要由同步异步电机和各种纯阻性照明器件组成，其特性呈线性增长。随着电力电子技术不断发展，非线性电力电子器件应用，企业居民对电能利用大部分都要经过非线性控制装置转换，这些非线性装置应用给企业居民生产生活带来了便利提高效率同时，也对供电电网造成污染。供电质量下降，逐渐影响到企业居民用电设备，使其工作状态不稳定使用寿命下降，电能质量问题愈来愈突出，国家相关主管部门制定了电能质量系列标准同时大量引进以系列先进相关国际标准。至今由国内标准化技术委员会及相关行业标委会组织制定了电能质量指标国家标准八项电能质量测量国家标准项相关设备国家标准项分布式电源接入电网国家标准八项电能质量治理设备装置国家标准四项能源行业标准八项电能质量行业标准二十三项。在这些标准中，只有谐波标准修订拖延时间较长。随着标准制定与修改，传统谐波补偿方式难以满足新标准要求，有源电力滤波装置将成为谐波治理发展必然趋势。第章绪论无源滤波装置无源滤波器，又称滤波器，是利用电容电阻和电感组合设计构成谐波抑制电路，可滤除特定次或者几次谐波，是目前工厂改造供电设备治理谐波有效抑制方式。无源谐波治理装置实质上就是给用户设备产生谐波提供种有效释放途径，即在保留基波首要前提下，使污染电网谐波通过无源滤波器与用户用电设备产生谐波相抵消，达到治理用户用电设备产生谐波目。调谐是指无源谐波治理装置在必须要抑制谐波频率上使感抗和容抗容量相等方向相反从而相互抵消，表现为电阻小阻值，在调谐上，无源谐波治理装置表现出高阻抗，这样使该频率谐波可以通过治理装置与谐波源中谐波相互抵消。对于非调谐基波和其他次谐波，谐波治理装置表现为低阻抗，因而影响很小，不会影响到电网。无源谐波治理装置优点主要有加工制作简单成本较低，功能上不仅能抑制谐波还可以补偿部分无功优化功率因数。维护方便设计技术制造经验成熟。因此，无源谐波治理装置是目前采用最为普及谐波抑止手段。无源谐波治理装置缺点刘星桥。混合式串联有源电力率系统研制电力电子技术刘飞，邹云屏，李辉。基于重复控制电压源型逆变器输出电流波形控制方法。中国电机工程学报，魏学良,戴珂,方昕,康勇三相并联型有源电力滤波器补偿电流性能分析与改进。中国电机工程学报,武建，何娜，徐殿国。重复控制在并联型有源滤波器中应用。中国电机工程学报，参考文献,周训伟，串联有源电力滤波器研究浙江大学硕士学位论文,姜建国，白玥谐波抑制与无功补偿国内外研究与发展动态工况自动化陈志高，李树广基于电力有源滤波器设计开发与应用，杨君，王兆安，石勇有源电力滤波器发展与展望中国电工技术学会电力电子学会第七次全国学术会议，卓放，王跃，何益宏等全数字化控制实现三相四线制有源电力滤波器电工电能新技术袁惠梅，陈文，陈卫华基于控制器硬件结构优化电力系统自动化石峰，查晓明，孙建军基于粒子群优化控制器在有源滤波器中应用电力系统保护与控制石峰，吴笛，邹江峰基于实现高速数据采集系统及其在有源滤波器中应用国外电子元器件柳黎，彭敏放，杨光露基于改进型串联混合有源电力滤波器研究电子测量技术张超，杨耕，杜继宏有源电力滤波器任意次谐波电流检测新算法电机与控制学报王灝，张超，杨耕，杜继宏可选择谐波型有源滤波器检测及其闭环控制清华大学学报自然科学版李国勇智能预测控制及其实现第版北京电子工业出版社，薛定宇控制系统计算机辅助设计语言与应用版北京清华大学出版社，肖红霞，范瑞祥有源滤波器延时分析电气传动，发表论文和参加科研情况说明发表论文和参加科研情况说明发表论文黄艳菊，孙强种单相电路谐波电流检测方法设计与仿真机电产品开发与创新第卷第期年月黄艳菊，孙强数学形态学滤波在电压闪变检测中应用机电产品开发与创新第卷第期年月参加科研情况参与企业纵向课题与清华大学合作有源滤波项目。参与编纂申请取得低压有源滤波器装置企标标准取得实用新型专利项二参与企业横向课题与天津百利开关设备有限公司合作，开发有源滤波装置产品化项目。三参与企业横向课题与天津起重机有限公司合作数据记录仪项目。取得发明专利项第二发明人实用新型项第二发明人四参与企业横向课题开发谐波治理装置小型化产品项目。五参与企业纵向课题与清华大学合作全数字化控制系统谐波治理装置及静止无功发生器项目。致谢致谢本论文工作是在我导师车延博教授悉心指导下完成，感谢研究院高永全高工严谨压法态度和科学工作方法给了我极大帮助和影响。在此衷心感谢各位老师师傅们在我工作中学习中对我关心和指导。感谢车延博教授对于我科研工作和论文都提出了许多宝贵意见，在此表示衷心感谢。高永全高工悉心指导我们完成了有源滤波科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大关心和帮助，在此向高永全高工表示衷心谢意。在科研工作，刘文平孔雪艳等同事对我研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我感激之情。另外也感谢家人，是你们在后面给我了巨大精神和物质上支持，才使得我得以顺利完成学业以及工作中科研工作，你们对我教诲和关爱我将永远记在心里！基于瞬时无功理论下并联有源电力滤波器研制作者孙强学位授予单位天津大学引用本文格式孙强基于瞬时无功理论下并联有源电力滤波器研制学位论文硕士天津大学硕士学位论文基于瞬时无功理论下并联有源电力滤波器研制学科专业电气工程研究生孙强指导教师车延博教授企业导师高永全正高级工程师天津大学电气与自动化工程学院年月独创性声明本人声明所呈交学位论文是本人在导师指导下进行研究工作和取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构学位或证书而使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留使用学位论文规定。特授权天津大学可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文复印件和磁盘。保密学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日摘要随着现代工业高速发展以及愈来愈开放电力市场，越来越多企业越来越关注电能质量问题，国家也顺势提出建设智能电网建设，而保障电网中电能质量问题就愈加突出，而早年受到用电用户及国家电网重视是功率因数而忽略谐波问题，而现代越来越多高精尖技术产品应用，使电网中产生谐波愈加严重，从而使用电设备损坏，所以愈来愈多人关注电网中谐波治理。有源滤波器，随着愈来愈先进功率开关元件及控制芯片应用，使其拥有更加优良动态响应特征和补偿精度，因此有源滤波器是种理想谐波治理设备，工业生产现场中得到了进步应用，同时具有宽范围输出无功补偿功能。在瞬时无功理论基础上又提出很多新型控制理论，先进控制芯片出现，全数字化控制谐波治理装置已经成为发展趋势。控制器全数字化发展可以减少整机调试复杂程度，便于谐波治理装置控制理论升级换代减少设备维护费用并提升系统可靠性。所以全数字化对提高谐波治理装置治理谐波性能具有重要发展意义。本文主要分析研究有源滤波器控制策略，基于瞬时无功功率理论提出种新型控制策略，进行了系统仿真，验证了新型控制策略正确性。本文主要以提高谐波治理装置性能化为研究目标，主要研究内容基于双控制芯片全数字化控制模式设计控制软件多个控制策略设计时序分配等。最后进行主要工作内容为样机制造，样机装配以及谐波治理装置整机现场实验，并在总结前人工作基础上灵活在运用，将谐波治理装置进行无功补偿，提升该装置附加值。在此理论基础上进行了大量性能补偿调试实验，完成了全数字化谐波治理装置现场功能调试，达到了设计目标。最后进行样机制造，并总结前人工作基础上灵活在运用，将谐波治理装置进行无功补偿，提升该装置附加值。在此理论基础上进行了大量性能补偿调试实验，完成了全数字化谐波治理装置现场功能调试，达到了设计目标。关键词有源滤波器双控制芯片协同控制同步参考坐标系理论电流源负载