电力有源滤波器APF的仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着电力电子装置日益广泛的应用，电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量的谐波，这些谐波给电力系统带来了严重的污染，严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。

虽然传统的五元电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点，但同时也有一些缺点，例如只能抑制固定的几次谐波，并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而使谐波放大。

目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器，有源电力滤波器也是一种电力电子装置，且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。

2. 课题关键问题和重难点

课题关键问题:1、概述谐波的产生与其危害及谐波抑制的各种方法。

有源电力滤波器发展现状，阐述了当前apf的研究热点；2、分析有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性、从多个方面出发对有源电力滤波器进行分析和介绍，并分析各自的优缺点；3、分析有源电力滤波器谐波检测方法，并分析各种谐波检测方法的工作原理和特性。

难点：1、基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法；2、设计并联型有源电力滤波器的控制系统；3、建立并联型有源滤波器变流电路数学模型；

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着国民经济的发展和工业生产的进步，用户对电能质量的要求也越来越高，尤其是电压质量和谐波问题。

由于电力电子装置通常为非线性负荷，随着电力电子装置的大量应用，电网中的谐波含量也不断上升，谐波污染对电力系统安全、稳定，经济运行构成潜在的威胁，给周围电气环境带来极大影响，被公认为是电网的一大公害。

1.1谐波的产生谐波的产生主要是由于各种大容量电力和用电变流设备以及其它非线性负荷造成的。

4. 研究方案

通过查阅和研读大量关于电力有源滤波器方面的资料，了解电力有源滤波器的发展现状和研究热点，分析电力有源滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性，了解各自的优缺点，分析有源电力滤波器的控制方法，进行比较和选择，深入学习MATLAB的SIMULINK，建立系统的仿真模型进行仿真实验，对仿真结果和理论分析进行比较，分析存在的问题，提出改进措施。

5. 工作计划

第一周：研读和查阅大量关于并联型有源电力滤波器的中英文资料；第二周：将老师下发的英文资料进行翻译；第三周：填写毕业设计开题报告；第四周：学习并联型有源滤波器系统组成和工作原理；第五周：常用有源电力滤波器拓扑结构的分析和比较；第六周：并联型有源滤波器变流电路数学模型的建立；第七周：常用谐波和无功电流检测方法分析比较；第八周：有源电力滤波器控制系统的设计，要求其控制电路必须实时检测、计算补偿对象的谐波电流；第九周：深入学习MATLAB中的SIMULINK模块;第十周：有源电力滤波器系统仿真模型的建立；第十一周：仿真实验验证；第十二周：仿真结果和理论分析比较；第十三周：系统进一步完善；第十四周：整理材料，撰写论文；第十五周：修改论文，论文答辩。