【正文】 f(t) = a0 +∑ (ak∞k=1 coskωt +bksin?kωt) = A0 +∑ Ak∞k=1 cos(kωt+ Ψk) 式中 ω = 2πT ，為周期信號(hào)的基波角頻率 a0 = 1T ∫ fT0 (t)dt ak = 2T ∫ f(t)T0 coskωtdt = 1π∫ f(t)2π0 cosk(ωt)d(ωt) bk = 2T ∫ f(t)T0 sinkωtdt = 1π∫ f(t)2π0 sink(ωt)d(ωt) {A0 = a0Ak = √a2 +b2Ψk = tan?1(?bkak) A0為直流分量（或恒定分量） A1 cos(kωt+ Ψ1) 1 稱為 1 次諧波（或基波分量） AK cos(kωt+ ΨK) 成為 k 次諧波 信號(hào)采樣和頻譜分析 0sin ( ) ( )t u t?atx(t)=Ae 的時(shí)域波形及其幅頻特性曲線，其中，幅度因子 ? ，衰減因子 ? ，模擬角頻率 0 ?? ； 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 2. 對(duì)信號(hào) ()xt 進(jìn)行采樣，得到采樣序列 0( ) si n( ) ( )antx n Ae nT u n???。它們的共同特點(diǎn)是，當(dāng) N是一東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 個(gè)素?cái)?shù)，可將其轉(zhuǎn)化為求 DFT 循環(huán)卷積運(yùn)算符，從而進(jìn)一步減少乘法的次數(shù)，增加速度 。充分利用對(duì)稱性質(zhì)和指數(shù)因子 DFT計(jì)算式的周期性的 已，然后找到對(duì)應(yīng)于 DFT和適當(dāng)?shù)慕M合，這些短序列，以除去重復(fù)計(jì)算，減少乘法的目的，簡化了結(jié)構(gòu)。 FFT可以說是數(shù)字信號(hào)處理學(xué)科的發(fā)展而出現(xiàn)中發(fā)揮重要作用的作用 。 小的計(jì)算顯著優(yōu)勢(shì)，使得 FFT 信號(hào)處理技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，有高速硬件來實(shí)現(xiàn)的信號(hào)的實(shí)時(shí)處理。它是特別重要的， OFDM調(diào)制可以通過在 IDFT實(shí)現(xiàn)，解調(diào)可通過在 DFT 來實(shí)現(xiàn)。 （ 3）， OFDM OFDM（正交頻分復(fù)用）在寬帶無線通信的重要應(yīng)用。高頻分量被離散傅立葉除去變換處理完成。 （ 2），數(shù)據(jù)壓縮，由于人的感覺有分辨能力的極限，許多有損壓縮算法利用點(diǎn)語音，音頻，圖像，視頻信號(hào)的高頻部分的被除去。通過選擇適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率（參見奈奎斯特頻率）減排混淆。因此連續(xù)的信號(hào) x（ t）和的均勻采樣截短以獲得有限長度的離散此序列作為離散傅里葉序列變換來分析連續(xù)信號(hào) x（ t）的頻譜的性質(zhì)。應(yīng)當(dāng)指出的是，所有的 DFT 的實(shí)際應(yīng)用取決于快速離散傅立葉變換算法及其逆變換，即快速傅立葉變換（快速傅里葉變換（即， FFT）是計(jì)算離散傅立葉變換和快速算法的逆變東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 換）。 連續(xù)傅里葉變換的逆變換 (inverse Fourier transform)為 f(t) = ??1[F(ω)] = 12π∫ F(ω)e?iωt∞?∞dω. 即將時(shí)間域的函數(shù) f（ t）表示為頻率域的函數(shù) F(ω )的積分。 連續(xù)傅里葉變換將平方可積的函數(shù) f（ t）表示成復(fù)指數(shù)函數(shù)的積分或級(jí)數(shù)形式。 當(dāng)然 Fourier 積分建立在傅氏積分基礎(chǔ)上，一個(gè)函數(shù)除了要滿足狄氏條件外，一般來說還要在積分域上絕對(duì)可積，才有古典意義下的傅氏變換。 從分析的角度看，他是用簡單的函數(shù)去逼近（或代替）復(fù)雜函數(shù)，從幾何的角度看，它是以一族正交函數(shù)為基向量，將函數(shù)空間進(jìn)行正交分解，相應(yīng)的系數(shù)即為坐標(biāo)。串聯(lián)型 APF 適合 補(bǔ)償電壓型諧波源，對(duì)電流型諧波源的補(bǔ)償效果比較差，特別是當(dāng)并聯(lián)等效阻抗較大時(shí) 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 第 3 章 基于快速傅里葉變換的諧波檢測方法 傅里葉變換理論 正交級(jí)數(shù)的展開是其理論基礎(chǔ)！將一個(gè)在時(shí)域收斂的函數(shù)展開成一系列不同頻率諧波的疊加，從而達(dá)到解決周期函數(shù)問題的目的。而串聯(lián)型 APF通常被看作受控諧波電壓源，它以電壓源的形式進(jìn)行諧波補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)償電流型和電壓型諧波源時(shí)，為達(dá)到良好的諧波補(bǔ)償效果，應(yīng)注意 APF 類型的選取。直流側(cè)電感濾波的整流器視同電流型諧波源，而直流側(cè)電容濾波的整流器視同電壓型諧波源。 ，按濾波特性，通帶性能，傳輸特性等的分類。串聯(lián) APF 補(bǔ)償電壓型諧波源電流型諧波效果的滿意度比力差，尤其是在比較大的并聯(lián)等效 impedanc 源 。和那些誰被看作是 一個(gè)串聯(lián)型 APF 可控諧波電壓源，其在一個(gè)電壓源，用于諧波補(bǔ)償?shù)男问?。?dāng)補(bǔ)償電流型和電壓型諧波源諧波補(bǔ)償以達(dá)到良好的效果，你應(yīng)該注意提取 APF 的類型。整流濾波電感電流型諧波源的直流側(cè)推崇，但直流側(cè)濾波電容電壓整流視為諧波源。對(duì)于這樣的諧波源，更適合應(yīng)用串聯(lián) APF 諧波補(bǔ)償。并聯(lián)有源濾波器不適用于覆蓋直流電容器濾波整流二極管，因?yàn)檫@些諧波電 壓源被注入方式向電網(wǎng)諧波。那就是它不能被用來滿足任何類型的諧波源，僅適用于補(bǔ)償電流諧波源，如晶閘管整流器濾波電感的直流側(cè)。并聯(lián)有源濾波器的諧波電網(wǎng)的諧波發(fā)生源有構(gòu)建優(yōu)良的抑制，經(jīng)過十多年的研究和發(fā)展，它已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用階段，并將發(fā)揮越來越控制諧波污染具有重要作用。 有源電力濾波器 APF（ ActivePowerFilter）往往與并行諧波源 /非線性負(fù)載使用，所謂的并聯(lián)型 APF。因此，電流模式或電壓型諧波源諧波補(bǔ)償?shù)恼f明中，應(yīng)當(dāng)使用并聯(lián)或串聯(lián)型 APF 進(jìn)行劃分。 有源濾波器的雙向補(bǔ)償特性 當(dāng)通過典型的諧波源分析的網(wǎng)格，所述掃視整流器直流側(cè)電感或電容濾波器，其特征類似諧波電流或電壓源。而對(duì)于大容量的低頻的場合，你應(yīng)該選擇 GTO / IGCT 設(shè)備。選擇第一條件，需要過濾掉基于有源濾波器的諧波頻率，以確定所述裝置的開關(guān)頻率的裝置中，然后將有源濾波器的容量和電壓和電流水平，以選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備。在此基礎(chǔ)上 ，一個(gè)電壓型轉(zhuǎn)換器作為基于在 ADI有源濾波器逆變一個(gè)整體。從而限制了有源電力濾波器的容量。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 電流源結(jié)構(gòu)更容易跟蹤補(bǔ)償負(fù)載諧波電流。 PWM 整流器最顯著的特點(diǎn)是在直流側(cè)拓?fù)渲绷魅菪阅芰看鎯?chǔ)，從而使直流側(cè)是 VSR 設(shè)有一個(gè)低阻抗電壓源 。 模擬有源濾波器的主電路及接入方式 目前有源濾波器應(yīng)用而變化，但在一般情況下，主電路是基于脈沖調(diào)制（ PWM）轉(zhuǎn)換器中，由于轉(zhuǎn)換器的電壓源轉(zhuǎn)換器（ VSC）和電流源流動(dòng)（ CSR）的兩種。二極管用 50ns 的超快恢 復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間 。其中精密全波整流器電路的絕對(duì)值用作示于圖。它可以是精確的絕對(duì)值電路輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為正的信號(hào)，然后輸入信號(hào)是由電平移位電路之間 1? V。本文將嘗試在有源電力濾波器，模擬集成電路和一個(gè)更具代表性。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 PWM 控制電路 因?yàn)楝F(xiàn)在的設(shè)計(jì)發(fā)生有源電力濾波器沒有專用集成電路脈沖，所以現(xiàn)在是利用現(xiàn)有的一些脈沖發(fā)生器模塊的研究和設(shè)計(jì)產(chǎn)生脈沖波，以實(shí)現(xiàn)有源電力濾波器的控制。 槽和改變金屬膜的厚度可以控制電阻。常用的是碳，金屬薄膜和碳線繞電阻。聚苯乙烯低電容損失，體積小，容量相對(duì)時(shí)間，溫度，電壓，非常穩(wěn)定。 電容是不同的類別。 最終精密運(yùn)算放大器電路和穩(wěn)定其無源電路元件的精度和穩(wěn)定性具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。具有高精度，低漂移集成的低噪聲放大器 OP07 例如，μ V的水平的輸入偏移電壓，輸入漂移 nA的電平電流和輸入偏置電流，因此，177。 主要由誤差放大器的輸入失調(diào)電壓，輸入偏置電流和等效輸入噪聲等引起。信號(hào)頻率的單相全模擬有源電力濾波器不超過 3 千赫。 實(shí)現(xiàn)高 帶寬的同時(shí)也意味著將帶來高功耗。 系統(tǒng)采用高精度低漂移運(yùn)算放大器集成了低噪聲放大器 OP07。倍率誤差通常滿額時(shí)的 ％的值。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 AD633 乘法器包括輸入和輸出偏移誤差，倍率誤差和非線性誤差相乘核。 AD632， AD633， AD534 等加法帶寬，輸入和全功率輸出范圍相當(dāng)大。對(duì)于寬帶模擬電子于一體的現(xiàn)代化，有源電力濾波器的帶寬要求苛刻的條款。因此， 本有源電力濾波器的選擇元件尤為關(guān)鍵 。 因?yàn)樵撨^濾器是基于完整的模擬設(shè)備，所述電路完全由常規(guī)電路元件。 諧波信號(hào)檢測電路 通過乘法，加法和減法，以及低通有源濾波器電路使用的 IP， IQ諧波檢測方法，諧波信號(hào)檢測電路。當(dāng) L 過小時(shí)， 有源電力濾波器輸出電流中基于開關(guān)頻率的特征諧波就會(huì)很大。為了提高跟蹤能力， 同時(shí)提高 dic (t) /dt，一般要么減小有源濾波器的等效電感 L， 要么提高逆變器的輸出電壓 uc (t)。 有源電力濾波器等效電路。 為消除各節(jié)點(diǎn)電壓的諧波， 應(yīng)該采用就近并聯(lián)諧波補(bǔ)償?shù)却胧? 補(bǔ)償諧波電流與非線性負(fù)荷注入諧波電流大小相等， 方向相反， 從而使各個(gè)節(jié)點(diǎn)注入的諧波電流為零， 以最終消除各個(gè)節(jié)點(diǎn)電 壓的諧波。濾波效果與成本會(huì)因?yàn)橹C波源的性質(zhì)是偏于電流源還是偏于電壓源而有所不同。因?yàn)槔硐腚娏髟吹膬?nèi)阻是無窮大， 因此， 采用串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆绞讲荒転V除諧波?，F(xiàn)在介紹該電路的各個(gè)部分 。圖 1是并聯(lián)型有源電力濾波器的框圖。電流跟蹤控制電路基于所產(chǎn)生的集成電路主電流軌道原則 I* C 來計(jì)算每個(gè)觸發(fā)脈沖主電路開關(guān)元件的補(bǔ)償。 有源濾波器的 主電路形式 并聯(lián)型有源電力濾波器工作原理 有源電力濾波器系統(tǒng)由指令電流運(yùn)算電路，控制電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路三大部分組成。 R 為負(fù)載電阻，單位是Ω。 在電源設(shè)計(jì)，選擇濾波電容的原理是： C≥ ： C是濾波電容單位UF。由于橢圓濾波器較其他類型的過濾器，只使用橢圓濾波器。如果扁率的嚴(yán)格要求，同時(shí)較高的截止頻率衰減程度的要求的情況下應(yīng)切比雪夫?yàn)V波器。 在過濾器上，他們有自己的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)濾波器類型的實(shí)際要求來選擇。這兩個(gè)過濾器都是非全極點(diǎn)濾波器。換言之，這些過濾器只在無限的頻率可以給無限的衰減，稱為全極點(diǎn)濾波器。巴特沃斯濾波器是一種通用濾波器，也稱為東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 平坦振幅濾波器。 （ 1）最平坦的通帶“巴 特沃斯”響應(yīng) 巴特沃斯濾波器振幅特性是最平坦的通帶的帶通幅度 頻率曲線在由緩慢陡度停止頻帶衰減，在截止頻率衰減率 6MDB /倍頻程后，相位頻率特性是非線性的一個(gè)。其在整個(gè)城市輸出振幅是恒定的頻率，但與輸入信號(hào)相移的輸出信號(hào)是頻率的函數(shù)。這四個(gè)過濾器，并統(tǒng)稱為頻率選擇濾波器。 按類別 ：像無源濾波器，作為分類的通帶性能，有四種類型。 按帶通濾波器特性的分類，有源濾波器可分為：最大扁平型（巴特沃思型）過濾器等波紋型（切比雪夫）濾波器，線性相移（貝塞爾型）濾波等。 此外，也有一些特殊的過濾器，比如，以滿足某些響應(yīng)特性，特別濾波器的相移特性，例如，線性的相移濾波器，延時(shí)，濾波器，立體聲計(jì)數(shù)杈網(wǎng)絡(luò)濾波器，在脈沖波濾波器電視機(jī)。 通過信號(hào)處理的方式分類，濾波器可分為：模擬濾波器，數(shù)字濾波器。有一個(gè)活躍的過濾器跨導(dǎo)運(yùn)算放大器（ OTA）和電容 C 形式也有為一個(gè)東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 完全集成的方案 。集成濾波器實(shí)現(xiàn)精確電阻方案是利用線性MOS 晶體管（即，不飽和的）區(qū)域作為模擬電阻特性，這是由一個(gè)柵電壓控制電阻控制的電壓的，它可用于片外（即該蠶食）參考值，例如一個(gè)晶體時(shí)鐘或外部RC 組件，帶片上控制電路，以精確調(diào)整電路的時(shí)間常數(shù)。開關(guān)電容濾波器來解決這個(gè)問題打開以實(shí)現(xiàn)完全集成的方式 。盡管 RC 有源濾波器集成的能源結(jié)構(gòu)，但完全集成的高品質(zhì)的 RC 有源濾波器仍然沒有解決。 APF 在發(fā)展過程中，以其體積小，安裝方便，集成的，穩(wěn)定的，易擴(kuò)展程度高，等下盛宏業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者慢慢取代了傳統(tǒng)的櫥柜 APF，在艾普里斯，深圳等組合式模塊化有源濾波裝置，帶動(dòng)了國產(chǎn)品牌華天亞歷山大， Xiansaibo，雙電上海也推出了模塊化的產(chǎn)品在 2021 年，進(jìn)口品牌施耐德還達(dá)成了艾普里斯戰(zhàn)略合作，有一個(gè)模塊化的產(chǎn)品，在未來五年內(nèi)，模塊化的無功發(fā)生器 SVG組合有源濾波器APF 和固定電源質(zhì)量將成為業(yè)內(nèi)最強(qiáng)大的解決方案，以及市場的廣泛認(rèn)可 。并找出了這種濾波器組排列的規(guī)律，按此規(guī)律可以構(gòu)建多次分解濾波器組結(jié)構(gòu)。 法。 東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 3．介紹了諧波的基本概念和諧波分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)傅立葉理論及其快速算法。針對(duì)目前電力系統(tǒng)諧波分析方法存在的難以快速 、準(zhǔn)確的對(duì)動(dòng)態(tài)諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)分析檢測等問題，充分利用 FFT 對(duì)穩(wěn)態(tài)諧波分析和 WT 對(duì)波動(dòng)諧波、快速變化諧波檢測各自的優(yōu)勢(shì)和二者有很強(qiáng)的互補(bǔ)性的特點(diǎn)，提出了一種將傅里葉分析和有源濾波器綜合在一起，適合各種諧的分析方法。 ，通過適當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償可以平衡三相有功和無功負(fù)荷 。 ，提高供電質(zhì)量。 穿越線路和變壓器的電壓降增加，如果是無功負(fù)荷的沖擊，也使產(chǎn)生的電壓波動(dòng)，嚴(yán)重降低供電質(zhì)量。與此同時(shí)，電力用戶啟動(dòng)和控制設(shè)備，測量儀器也將增加的尺寸和規(guī)格。合理的做法應(yīng)該是需要消耗當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)的無功功率，無功功率，這是無功補(bǔ)償。 網(wǎng)絡(luò)元素和加載所需的無功功率必須從網(wǎng)絡(luò)某處獲得。并且在為了運(yùn)輸無功功率是需要在兩東北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 端電壓具有值差，這只能在非常窄的范圍而實(shí)現(xiàn)。阻抗電源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)元素主要是感性的。此外，交流電源穩(wěn)壓電路交交變 頻器和使用分階段的方法等電力電子器件會(huì)產(chǎn)生大量的輸入側(cè)諧波電流 。使用二極管整流電路也懲罰諧波污染直流側(cè)電容濾波。它