1、電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展顯著提高了現(xiàn)代電氣化程度，但同時也不可避免的帶來各類電能質(zhì)量問題。其中，由于大量非線性負荷的投入與使用而向電網(wǎng)注入的諧波和無功問題最為嚴重。不僅會降低系統(tǒng)整體運行效率，還會影響擾動其他裝置，甚至使用戶設(shè)備無法安全穩(wěn)定運行。有源電力濾波器（APF）在諧波抑制與補償無功領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢，諸如：響應(yīng)迅速、實時性好、受系統(tǒng)阻抗參數(shù)影響小、可控性高等，因而始終占據(jù)著不可替代的地位。
　　本文以并聯(lián)型三相三線制 APF為

2、研究對象，從主電路拓撲結(jié)構(gòu)、輸出濾波器和電流跟蹤控制策略幾個方面進行了深入研究。
　　主電路設(shè)計的合理與否直接影響諧波電流的檢測與控制。傳統(tǒng)的變流器在工作時存在橋臂開關(guān)管直通問題，必須通過設(shè)置死區(qū)時間加以回避。為此，本文提出一種基于P-cell和N-cell單元的變流器拓撲。在橋臂公共端放置鏈接電感限制電流變化率，從根本上解決了由死區(qū)導(dǎo)致的波形失真問題。將此種拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用于APF中，能夠提高系統(tǒng)的可靠性，并且改善輸出波形質(zhì)量。在此

3、基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型并對APF的具體工作模態(tài)做了詳細分析。
　　輸出濾波器的使用主要為抑制高頻諧波，特別是開關(guān)頻率處的諧波。LCL濾波器性能優(yōu)良，技術(shù)相對成熟。然而，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，其對開關(guān)次諧波的抑制能力依然有限。為了進一步增強濾波器的高頻衰減能力、減小濾波裝置體積，本文對傳統(tǒng)濾波器加以改進。單獨設(shè)置一個 LC諧振支路用以旁路開關(guān)次諧波，避免其過多地注入電網(wǎng)造成污染。通過加入無源阻尼提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。分析了該濾波器的諧振頻率特性，并

4、對影響濾波效果的相關(guān)因素加以討論。根據(jù)上述分析成果設(shè)計了濾波器參數(shù)。最后，通過仿真實驗對所提方案的正確性加以驗證。
　　高階濾波器的采用對系統(tǒng)的控制提出了更高的要求，傳統(tǒng)的PI控制不能無靜差跟蹤直流信號以外的其他信號，而基于內(nèi)模原理的重復(fù)控制穩(wěn)態(tài)精度較高，但其快速性欠佳。因此，本文采用以上兩種方法構(gòu)成復(fù)合控制策略，即可同時滿足響應(yīng)速度與穩(wěn)態(tài)精度的要求。文中建立了控制系統(tǒng)模型，并設(shè)計了復(fù)合控制器參數(shù)。通過對系統(tǒng)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)特性的分析