第1章 绪论 1
1.1 谐波问题及研究现状 1
1.2 谐波抑制 3
1.3 无功补偿 5
1.4 本书内容概述 7
第2章 谐波和无功功率 9
2.1 谐波和谐波分析 9
2.1.1 谐波的基本概念 9
2.1.2 谐波分析 11
2.1.3 公用电网谐波电压和谐波电流限值 13
2.2 无功功率和功率因数 16
2.2.1 正弦电路的无功功率和功率因数 16
2.2.2 非正弦电路的无功功率和功率因数 17
2.2.3 无功功率的时域分析 19
2.2.4 三相电路的功率因数 20
2.2.5 无功功率的物理意义 20
2.2.6 无功功率理论的研究及进展 22
2.3 谐波和无功功率的产生 23
2.4 无功功率的影响和谐波的危害 29
2.4.1 无功功率的影响 29
2.4.2 谐波的危害 30
2.4.3 谐波引起的谐振和谐波电流放大 30
2.4.4 谐波对电网的影响 33
2.4.5 谐波对旋转电机和变压器的危害 33
2.4.6 谐波对继电保护和电力测量的影响 35
2.4.7 谐波对通信系统的干扰 36
第3章 电力电子装置的功率因数和谐波分析 39
3.1 阻感负载整流电路的功率因数和谐波分析 39
3.1.1 忽略换相过程和直流侧电流脉动时的情况 40
3.1.2 计及换相过程但忽略直流侧电流脉动时的情况 49
3.1.3 计及直流侧电流脉动时的情况 55
3.1.4 阻感负载整流电路的非特征谐波 60
3.2 整流电路带滤波电容时的功率因数和谐波分析 63
3.2.1 电容滤波型桥式整流电路的功率因数和谐波分析 64
3.2.2 感容滤波型桥式整流电路的功率因数和谐波分析 71
3.3 交流调压电路的功率因数和谐波分析 76
3.3.1 移相控制单相交流调压电路的功率因数和谐波分析 77
3.3.2 移相控制三相交流调压电路的功率因数和谐波分析 83
3.3.3 通断控制交流调压电路的功率因数和谐波分析 92
3.4 周波变流电路的功率因数和谐波分析 95
3.4.1 用开关函数法对输入电流进行谐波分析 96
3.4.2 输入电流中的谐波频率和谐波含量 99
3.4.3 输入电流中的基波分量和输入端功率因数 102
第4章 无功补偿电容器和lc滤波器 106
4.1 无功补偿电容器 106
4.1.1 并联电容器补偿无功功率的原理 106
4.1.2 并联电容器补偿无功功率的方式 107
4.1.3 并联电容器补偿容量的计算 108
4.1.4 并联电容器的放电回路和自动投切 109
4.1.5 并联电容器和谐波的相互影响 111
4.2 lc滤波器 113
4.2.1 lc滤波器的结构和基本原理 114
4.2.2 lc滤波器的设计准则 116
4.2.3 单调谐滤波器的设计 119
4.2.4 高通滤波器的设计 124
第5章 静止无功补偿装置 126
5.1 无功功率动态补偿的原理 127
5.2 晶闸管控制电抗器（tcr） 132
5.2.1 基本原理 132
5.2.2 主要联结方式和配置类型 133
5.2.3 控制系统 135
5.2.4 动态性能和动态过程分析 140
5.3 晶闸管投切电容器（tsc） 141
5.3.1 基本原理 141
5.3.2 投入时刻的选取 142
5.3.3 控制系统 144
5.3.4 动态过程分析 145
5.4 采用全控型器件的静止无功发生器（svg） 146
5.4.1 基本原理 147
5.4.2 控制方法 150
5.4.3 应用实例 156
5.4.4 发展趋势 162
第6章 谐波和无功电流的检测方法 168
6.1 基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流检测方法 168
6.1.1 三相电路瞬时无功功率理论 168
6.1.2 基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流的实时检测 173
6.1.3 瞬时无功功率理论的其他应用 192
6.2 基于时域变换的谐波与无功电流检测方法 196
6.2.1 基于时域变换的电流检测算法的基本原理 196
6.2.2 在三相四线制系统中的电流检测方法 200
6.2.3 在单相系统中的电流检测方法 201
6.2.4 电流检测中低通滤波器的设计 202
6.2.5 仿真及实验研究 203
6.3 其他谐波和无功电流检测方法 211
6.3.1 基于傅里叶分析的电流检测方法 211
6.3.2 采用人工神经网络的电流检测方法 213
第7章 有源电力滤波器 216
7.1 有源电力滤波器的基本原理 216
7.2 有源电力滤波器的系统构成和主电路形式 217
7.2.1 单独使用的有源电力滤波器的系统构成 218
7.2.2 有源电力滤波器的主电路形式 220
7.3 并联型有源电力滤波器 223
7.3.1 指令电流运算电路 224
7.3.2 电流跟踪控制电路 226
7.3.3 主电路设计 229
7.3.4 直流侧电压的控制 233
7.3.5 并联型有源电力滤波器的控制方式 236
7.3.6 并联型有源电力滤波器的稳定性分析 241
7.4 串联型有源电力滤波器 244
7.4.1 串联型有源电力滤波器的结构和基本原理 244
7.4.2 检测负载谐波电压控制方式 246
7.4.3 复合控制方式 252
7.4.4 串联型和并联型有源电力滤波器的简要对比 258
7.5 串并联型有源电力滤波器 259
7.5.1 upqc的结构和基本工作原理 259
7.5.2 upqc的补偿电压和电流指令生成方法 261
7.5.3 upqc的补偿结果 261
第8章 混合型电力滤波器 267
8.1 混合型电力滤波器的系统构成 267
8.1.1 并联混合型电力滤波器的系统构成 267
8.1.2 串联混合型电力滤波器的系统构成 271
8.2 并联混合型电力滤波器 272
8.2.1 直流并联混合型电力滤波器 272
8.2.2 apf与pf串联后与电网并联的交流混合型电力滤波器 277
8.2.3 一种新型交流并联混合型电力滤波器 281
8.2.4 并联注入式混合型电力滤波器 297
8.3 串联混合型电力滤波器 314
8.3.1 串联混合型电力滤波器的系统构成及工作原理 314
8.3.2 有源装置的容量估算 316
8.3.3 串联混合型电力滤波器的控制方法 319
8.3.4 串联混合型电力滤波器的补偿特性 320
第9章 基于多电平变流器的无功补偿和有源电力滤波装置 328
9.1 多电平无功补偿和有源电力滤波器拓扑结构 329
9.2 串联h桥静止无功发生器 333
9.2.1 工作原理和数字模型 334
9.2.2 直流侧电压控制方法 371
9.2.3 实验结果及分析 387
9.3 混合型串联h桥多电平有源电力滤波器 395
9.3.1 高低压模块直流侧电压及门槛电压选取原则 396
9.3.2 直流侧电压均衡控制 400
9.3.3 实验结果及分析 412
9.4 中点钳位型三电平有源电力滤波器 417
9.4.1 工作原理和数学模型 418
9.4.2 svpwm工作原理 420
9.4.3 中点电位分析 425
9.4.4 直流母线电压控制 440
9.4.5 实验结果及分析 448
参考文献 452