配电网有源滤波技术的研究和工程应用

本论文以娄底早元220KV变电站的谐波治理为研究对象，旨在研究中压、中等容量电网的谐波治理工程应用技术，为高压、大功率有源电力滤波器(APF，Active Power Filter)在国内的早日普及应用积累经验、奠定理论和技术基础。 论文以大功率并联混合型有源电力滤波器(HAPFIS，Hybrid Active Power Filter with Injection Structure)的实现为主线，对有源滤波器的关键技术进行了研究。首先分析和比较了目前常用的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构，并针对变电站谐波治理的特点和要求，提出了一种新颖的拓扑结构——注入式并联混合型有源电力滤波器HAPFIS；然后，对HAPFIS的电流与电压的关系进行了推导，据此提出了改进的PI控制算法和改进的规则采样法，满足了谐波治理工程应用的需要；最后详细阐述了基于HAPFIS的电网谐波分析与治理一体化系统的具体设计和研制过程，对空心电抗器的工程应用、大功率逆变器的控制和保护等技术都有深入的论述，形成了较为完善的变电站谐波治理理论和方案。