MATLAB驱动的有源电力滤波器设计与仿真：谐波抑制关键技术

本篇毕业论文主要针对的是基于MATLAB的有源电力滤波器设计，针对电力电子装置广泛应用后产生的电力系统谐波问题展开深入探讨。随着电力电子技术的发展，谐波污染已成为电力系统中的一个严重问题，影响了用电设备的正常工作和通信系统的稳定性。传统的无源电力滤波器尽管成本低、技术成熟，但在抑制特定频率谐波和避免谐振放大方面存在局限。 文章首先概述了有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）作为解决这一问题的新兴技术，它作为一种电力电子装置，具有主动补偿谐波的优势，因此成为当前研究的热点。作者详细讨论了几种常见的APF拓扑结构，如电压源型（VSC）、电流源型（CSS）等，分析了它们各自的优缺点，比如VSC的灵活控制能力与CSS的易于实现和高效率。 接下来，论文着重讲解了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法，这是APF设计的关键环节，通过实时监测电网中的谐波成分，以便进行有效的补偿。论文还对比了比例控制和前馈控制两种电流环控制策略，前者更侧重于稳态性能，后者则能快速响应系统变化。对于调制策略，文中介绍了SPWM（正弦脉冲宽度调制）和SVPWM（改进型SPWM）这两种常用的技术，它们在改善输出波形质量和减小开关损耗方面各有优势。 在设计部分，论文构建了一个并联型有源电力滤波器的控制系统，主要包括指令电流运算、PWM控制和驱动电路模块。利用MATLAB和SIMULINK软件工具，作者搭建了各个子模块的仿真模型以及整体滤波器的仿真平台。通过仿真结果，证明了该系统在谐波抑制和无功功率补偿方面的有效性，显示了采用MATLAB进行系统设计和仿真在技术上的可行性。 论文的关键词集中在电力有源滤波器、谐波检测、MATLAB/SIMULINK仿真技术等方面，强调了技术的实际应用价值。总结来说，这是一篇结合理论分析与实际应用的深入研究，旨在为电力系统中的谐波治理提供一种创新的解决方案。