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第1章 绪论1

1.1谐波的研究现状和危害1

1.2治理谐波的方法3

1.3有源电力滤波器相关问题的综述7

1.3.1有源电力滤波器参考电流的获取方法7

1.3.2混合型有源电力滤波器优化设计方法10

1.3.3有源电力滤波器的控制策略12

1.3.4有源电力滤波器对谐波源的补偿特性13

1.4级联STATCOM设计方法综述14

1.5微电网系统中多功能电能质量调节装置15

1.6光伏微电网控制方法综述16

1.6.1光伏直流微电网母线电压分层协调控制方法16

1.6.2光伏并网逆变器迭代比例积分电流控制方法17

1.7含分布式发电的配电网无功优化综述18

1.8本书的主要内容及创新点19

1.8.1主要内容19

1.8.2主要创新点21

第2章 电能质量检测方法23

2.1基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法23

2.1.1三相电路谐波电流检测方法23

2.1.2单相电路谐波电流检测方法39

2.1.3四相电路谐波电流检测方法52

2.2基于自适应理论的谐波电流检测方法59

2.2.1自适应滤波理论59

2.2.2基于自适应噪声对消技术的改进型谐波电流检测方法68

2.2.3基于频谱搬移原理的自适应谐波检测方法72

2.3暂态电压质量检测方法74

2.3.1傅里叶变换法75

2.3.2小波变换法80

2.3.3人工神经网络方法83

2.3.4小结86

2.4基于dq变换的暂态电压质量检测方法86

2.4.1基于瞬时无功功率理论的dq变换法87

2.4.2基于双dq变换的正负序检测算法88

2.4.3零序的无时延dq检测算法90

2.4.4基于dq变化的顺序形态滤波算法91

2.4.5小结100

第3章 谐波电流预测方法101

3.1产生延时的原因及解决延时的办法101

3.1.1产生延时的原因101

3.1.2解决延时的措施103

3.2传统预测方法104

3.2.1基于神经网络理论的预测方法104

3.2.2一种用于电力牵引系统的谐波电流预测方法106

3.3基于加权一阶局域理论的谐波电流预测方法107

3.3.1加权一阶局域方法107

3.3.2预测控制110

3.3.3仿真与实验结果分析111

3.3.4结论112

3.4基于快速块LMS算法的谐波电流预测方法113

3.4.1快速块LMS算法113

3.4.2谐波电流预测115

3.4.3仿真116

3.4.4结论118

3.5基于前向线性预测理论的谐波电流预测方法118

3.5.1前向线性谐波电流预测方法118

3.5.2仿真与实验120

3.5.3结论123

3.6基于后向最佳线性预测理论的风电场HAPF谐波电流预测方法124

3.6.1风电场HAPF工作原理124

3.6.2后向线性谐波电流预测与分析方法125

3.6.3仿真与实验127

3.6.4结论130

第4章 混合型有源电力滤波器参数设计与控制方法131

4.1无源滤波器优化设计方法131

4.1.1基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计方法131

4.1.2基于多岛粒子群算法的无源滤波器多目标优化设计137

4.2并联型有源电力滤波器的工作原理143

4.2.1无源电力滤波器的功能144

4.2.2有源电力滤波器的功能144

4.3并联型有源滤波器参数优化设计145

4.3.1低通滤波器的优化设计145

4.3.2逆变器直流侧电容的设计147

4.3.3逆变器开关器件选择149

4.4并联型有源电力滤波器的控制策略150

4.4.1检测负载谐波电流控制方式150

4.4.2检测电网谐波电流控制方式151

4.4.3同时检测负载和电网谐波电流控制方式153

4.4.4仿真结果分析154

4.4.5交流侧LC电路的设计157

4.5串联型有源电力滤波器的工作原理158

4.6串联型有源电力滤波器主电路参数的设计159

4.6.1串联型有源电力滤波器整体优化设计160

4.6.2串联型有源电力滤波器内部优化设计164

4.7串联型有源电力滤波器的控制方法169

4.7.1 PWM脉冲信号产生方式170

4.7.2串联型有源电力滤波器分析与数学模型172

4.7.3 PWM逆变器前馈控制方式173

4.7.4 PWM逆变器电压反馈控制方式175

4.7.5 PWM逆变器双闭环反馈控制方式177

4.7.6仿真181

4.8 UPQC优化控制研究183

4.8.1基于鲁棒H2/H∞理论的UPQC优化控制方法183

4.8.2基于变约束预测控制的UPQC控制方法190

4.9级联HAPF的拓扑结构及设计195

4.9.1硬件电路设计196

4.9.2系统软件设计201

4.9.3变流器机组设计205

4.9.4施工设计205

第5章 有源电力滤波器对谐波源的补偿特性208

5.1 APF对电动机和电容器谐波源的补偿特性208

5.1.1感应电动机谐波源208

5.1.2并联电容器谐波源210

5.1.3电感性与电容性谐波源模型212

5.1.4并联型APF对电动机和电容器谐波源的补偿特性213

5.1.5串联型APF对电动机和电容器谐波源的补偿特性214

5.1.6实验结果分析216

5.1.7结论217

5.2 APF对变压器谐波源补偿特性的研究217

5.2.1变压器谐波源模型218

5.2.2变压器谐波源模型220

5.2.3串联型APF对变压器谐波源的补偿特性220

5.2.4并联型APF对变压器谐波源的补偿特性221

5.2.5仿真和实验结果分析221

5.2.6结论223

5.3 APF对变流器谐波源的补偿特性223

5.3.1变流器谐波源模型223

5.3.2并联型APF对变流器谐波源的补偿特性224

5.3.3串联型APF对变流器谐波源的补偿特性224

5.3.4结论224

5.4串联混合型APF对三相负载谐波源补偿特性的研究225

5.4.1三相负载谐波源模型225

5.4.2串联混合型有源电力滤波器模型228

5.4.3串联混合型APF对负载谐波源的补偿特性229

5.4.4实验研究230

5.4.5结论232

第6章 级联STATCOM结构原理及设计方法233

6.1 STATCOM的无功补偿原理及拓扑结构233

6.1.1 STATCOM的无功补偿原理233

6.1.2 STATCOM的主电路拓扑结构234

6.2控制软件设计236

6.2.1级联STATCOM直流侧电压控制方法236

6.2.2三相电压不平衡下级联STATCOM的控制方法242

6.3控制硬件设计249

6.3.1控制部分硬件组成250

6.3.2主控制板MPU250

6.3.3功率单元控制系统253

6.3.4可扩展光纤网络257

6.4变流器模块设计259

6.4.1主要元件选型259

6.4.2模块散热设计262

6.4.3低感母排设计263

6.4.4模块结构设计264

6.4.5模块旁路设计265

6.5变流器机组设计266

6.5.1变流器柜结构设计266

6.5.2变流柜散热设计268

6.6施工设计270

6.7 STATCOM监控界面271

本章小结274

第7章 微电网多功能电能质量调节装置275

7.1微电网多功能电能质量调节装置的背景及意义275

7.2微电网储能单元与有源电力滤波器的组合277

7.2.1储能单元和APF运行及控制原理278

7.2.2储能单元与APF组合原理及数学模型278

7.2.3组合装置的控制策略281

7.2.4仿真及运行结果分析287

7.3含分布式电源（DG）的新型电能质量调节器289

7.3.1新型电能质量调节器设计与原理289

7.3.2复合指令电流的检测及合成291

7.3.3仿真与实验292

7.4高渗透率微电网接入下的配电网电能质量调节器295

7.4.1高渗透率微电网接入下对配电网电能质量的作用机理296

7.4.2高渗透率微电网接入下配电网电能质量调节器的研制297

7.4.3仿真与实验299

第8章 光伏并网控制技术及直流分量抑制方法303

8.1光伏直流微电网母线电压分层协调控制方法303

8.1.1电压分层协调控制原理304

8.1.2第1层控制305

8.1.3第2层控制305

8.1.4第3层控制306

8.1.5仿真307

8.1.6实验308

8.1.7结论309

8.2光伏并网逆变器迭代比例积分电流控制方法309

8.2.1迭代比例积分控制方法309

8.2.2迭代比例积分控制器310

8.2.3仿真311

8.2.4实验313

8.2.5结论313

8.3光伏并网逆变系统MPPT的人工鱼群控制方法313

8.3.1光伏并网逆变系统拓扑结构及控制原理314

8.3.2传统的MPPT算法315

8.3.3人工鱼群算法316

8.3.4仿真317

8.3.5实验318

8.3.6结论319

8.4光伏并网电流直流分量抑制策略319

8.4.1检测补偿法抑制直流分量原理320

8.4.2直流分量采样321

8.4.3直流分量放大处理322

8.4.4基波直流分量反馈叠加调制323

8.4.5仿真323

8.4.6实验324

8.4.7结论325

第9章 含分布式发电的配电网无功优化方法326

9.1分布式发电配电网无功优化326

9.2基于MODCEA的电力系统无功优化327

9.2.1电力系统无功优化数学模型327

9.2.2 MODCEA算法328

9.2.3基于MODCEA的多目标无功优化329

9.2.4算例分析331

9.2.5小结332

9.3基于CAIA算法含DG的配电网无功优化332

9.3.1含分布式发电的配电网潮流计算332

9.3.2分布式发电接入对配电网的影响335

9.3.3算例分析335

9.3.4含DG的配电网无功优化数学模型338

9.3.5基于CAIA算法的配电网无功优化方法340

9.3.6算例分析344

9.3.7小结349

9.4基于ICAPSO算法含DG的配电网无功优化349

9.4.1传统粒子群算法349

9.4.2基于ICAPSO算法的配电网无功优化方法351

9.4.3算例分析358

9.4.4小结359

参考文献361