论有源电力滤波器
电力有源滤波器的设计

工学院毕业设计(论文)题目:电力有源滤波器的设计专业:电气工程及其自动化班级:电气082姓名:邓大伟学号:1609080203指导教师:国海日期:2011年12月22日目录摘要: (1)1 绪论 (2)1.1概述 (2)1.2抑制谐波的方法 (2)1.3本文研究的内容 (3)2 APF的工作原理和结构 (4)2.1APF的基本原理和种类 (4)2.2APF的谐波检测方法 (5)2.3APF的补偿电流控制方法 (6)3 有源电力滤波器谐波检测及控制策略 (8)3.1瞬时无功功率理论简介及其应用 (8)3.2SVPWM调制策略 (10)4 控制系统的总体设计方案 (14)4.1系统初始化程序的设计 (14)4.2中断子程序设计 (15)4.3I P-I Q法补偿谐波和无功电流的原理框图 (16)5 电力有源滤波器的仿真实现 (17)5.1源电力滤波器仿真模型的建立 (17)5.2结果仿真 (21)总结与展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)ABSTRACT: (28)电力有源滤波器的设计摘要: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。
虽然传统的无源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。
本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点,详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法,比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。
介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构,并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统,实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。
有源电力滤波器原理

有源电力滤波器原理有源电力滤波器是一种电力滤波器,与被动电力滤波器相比具有更好的滤波性能和灵活性。
其原理是通过外部激励电路的引入,使滤波器能够主动对输入信号进行调节和滤波。
有源电力滤波器主要由滤波器部分和激励电路部分组成。
滤波器部分一般采用电容、电感和电阻等元器件组成,用于对输入信号进行滤波处理。
根据滤波器部分的组成以及滤波器的工作原理不同,有源电力滤波器可以分为多种类型,比如自适应滤波器、谐波滤波器等。
激励电路部分是有源电力滤波器的关键部分,它通过激励信号对滤波器进行调节。
在有源电力滤波器中,激励电路通常由一组放大器和控制电路组成。
放大器的作用是将激励信号放大到适当的幅值,使其能够有效地调节滤波器的工作状态。
控制电路主要用于对放大器进行控制,使其能够根据输入信号的频率和幅值变化而调节。
激励电路的引入可以使有源电力滤波器具有更好的频率响应和动态性能。
有源电力滤波器的工作原理可以通过如下步骤进行描述:1. 输入信号通过滤波器部分,被电容、电感和电阻等元器件滤波和衰减。
滤波器部分的设计和参数选择决定了滤波器的频率响应和滤波特性。
2. 激励信号通过激励电路部分,被放大器放大到适当的幅值。
放大器的增益可以根据需要进行调节,以满足不同的滤波器工作要求。
3. 放大后的激励信号通过控制电路,对滤波器的工作状态进行调节。
控制电路可以根据输入信号的频率和幅值变化,动态地调整滤波器的参数和工作模式。
4. 调节后的滤波器输出信号经过放大器的逆变输出,得到最终的滤波器输出信号。
有源电力滤波器具有很多优点,比如滤波精度高、滤波范围宽、动态性能好等。
它可以有效地抑制输入信号中的谐波和噪声,提高电力系统的稳定性和可靠性。
同时,有源电力滤波器还可以根据需要进行调节和优化,适应不同的电力系统和工作环境。
总之,有源电力滤波器通过外部激励电路的引入,使滤波器能够主动对输入信号进行调节和滤波,从而实现更好的滤波效果和灵活性。
它是电力滤波器中一种重要的类型,广泛应用于电力系统和工业控制等领域。
简述电力有源滤波器的工作原理

简述电力有源滤波器的工作原理
电力有源滤波器是一种用于消除电力系统中的谐波和其他干扰的装置。
它由一个用于滤波的被动滤波器和一个用于控制和补偿的主动滤波器组成。
工作原理如下:
1. 被动滤波器:被动滤波器是一个由电感和电容组成的电路,它能够滤除电力系统中的谐波。
谐波是由非线性负载和电力设备引起的,会导致电流和电压产生非正弦波形。
被动滤波器通过选择合适的电感和电容值,能够将谐波频率上的电压和电流滤除或减小。
2. 主动滤波器:主动滤波器是一个由功率电子器件(通常是可控硅)组成的电路,它通过改变电路的工作状态来产生补偿电流。
主动滤波器能够实施主动干预,生成与负载引入的谐波相反的谐波电流,以消除或减小谐波。
主动滤波器通过调节自身产生的电流波形,控制谐波电流与负载产生的谐波电流相抵消,从而消除谐波。
总之,电力有源滤波器通过结合被动滤波和主动控制,实现对电力系统中谐波和其他干扰的消除或减小。
被动滤波器用于滤除谐波,而主动滤波器用于补偿产生相反形态的谐波电流,以实现谐波的消除。
这样可以提供更纯净的电力供应,保证电力系统的稳定运行。
有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别

有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别随着大量电力电子装置在电网的投入运行,谐波已被公认为电力系统的“污染”和“公害”,谐波问题以及谐波的治理问题随着电力系统的发展愈来愈引起广泛的关注。
目前谐波治理的方法主要有无源滤波技术和有源滤波技术两种。
无源滤波装置是目前应用最为广泛的谐波抑制手段,它是按照希望抑制的谐波次数专门量身制造的,采用电感、电容的调谐原理,将谐波陷落在滤波器中,以减少对电网的注入。
无源滤波装置结构简单,成本较低,技术已比较成熟,但是也存在着难以克服的缺陷:1、滤波特性受系统参数的影响较大,极易与系统或者其它滤波支路发生串并联谐振。
2、只能消除特定的几次谐波,而对其他的某次谐波则会产生放大作用3、滤波、无功补偿、调压等要求之间有时难以协调4、谐波电流增大时,滤波器负担随之加重,可能造成滤波器过载,甚至损坏设备。
5、有效材料消耗多,体积大有源滤波技术作为一种新型的谐波治理技术,是消除谐波污染、提高电能质量的有效工具,与无源滤波技术相比,有着无可比拟的优势,主要表现在以下几个方面。
1、实现了动态补偿,可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿,对补偿对象的变化有极快的响应速度;2、有源滤波装置是一个高阻抗电流源,它的接入对系统阻抗不会产生影响,因此此类装置适合系列化,规模化生产;3、当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大,不存在与电网阻抗发生谐振的危险,同时能抑制串并联谐振4、补偿无功功率时不需要储能元件,补偿谐波时所需要的储能元件不大5、用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整数倍次的谐波电流,既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿,也可对多个谐波和无功源进行集中补偿6、当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载,并且能正常发挥作用,不需要与系统断开7、装置可以仅输出所需要补偿的高次谐波电流,不输出基波无功功率,不但减小了有源滤波器的总容量,还可以避免轻负荷时发生无功倒送现象。
目前国内生产有源滤波装置的企业较少,而且滤波性能也不甚理想。
有源电力滤波器的要求及应用

有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流,并通过内部DSP计算,提取出负载电流中的谐波成分,然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等,方向相反的谐波电流注入到电网中,达到滤波的目的。
有源电力滤波器是现代化工业的主要副产品之一,随着工业现代化程度提高,谐波的问题日益严重。
这主要是现代化工业的用电方式发生了巨大的变化。
传统工业的主要电力负荷是电动机和电阻加热设备,这些设备是线性负载,不会产生谐波电流。
而现代化工业的主要电力负荷是电流变换器,包括变频器、中频炉、直流电机驱动器等,这些负荷都是非线性负载,工作时产生严重的谐波。
另一方面,大部分配电系统,包括变压器、开关柜、继电保护器、无功补偿柜等,都是按照线性负荷设计的。
当实际负荷为非线性负荷时,对配电系统造成严重的危害,轻则导致系统过热、不稳定,重则损坏配电设备。
解决这个问题的最好方法就是在非线性设备的电源输入端安装有源电力滤波器,将非线性负荷转变为线性负荷,谐波导致的各种问题便迎刃而解。
这种安装在设备的电源输入端的谐波滤波器就是设备级谐波滤波器。
有源电力滤波器的特殊要求设备级有源电力滤波器与母线级谐波滤波器有不同的要求。
设备级有源电力滤波器与所配的设备一同构成一个完整的系统,谐波滤波器的作用是保证这个系统的谐波电流发射满足特定的标准,例如,GB17625标准。
因此,设备级有源电力滤波器要满足一下四个方面的要求:1)不与系统发生不良作用:配装了谐波滤波器的设备可能在任何系统中使用,而任何情况下都不允许与系统之间发生不良的相互作用,例如与系统发生谐振,放大谐波电流。
2)不会导致超前的功率因数:设备配装了滤波器,功率因数要达到0.98以上,不允许出现过大的感性无功功率和容性无功功率;3)滤波效果确定:滤波器与特定设备组合起来后,谐波电流发射必须是确定的,与系统的参数无关,这样才能确保设备安装了滤波器后,满足特定的要求;4)不吸收上游谐波电流:配装了有源电力滤波器的设备可以应用在任何电网环境中,有些电网会有较大的谐波电压,设备级的谐波滤波器不允许吸收来自上游的谐波电流,否则,当上游谐波较大时,会导致滤波器过载。
有源电力滤波器

有源电力滤波器
有源电力滤波器(Active Power Filter-APF)的主要缺点: 虽然有源电力滤波器与其他电力电子装置相比,具有功能强大、补偿谐波、运行灵活等诸多优 点,但是,正是由于有源电力滤波器这些优点,也使有源电力滤波器拥有了其他装置所没有的 技术、经济难点: (1)主电路中的功率器件的开关频率问题。补偿的谐波次数越高,对功率器件开关频率的要求越 高,随着开关频率的增加,开断能力受到更为严峻的考验,同时开关损耗与散热问题也会变得 严峻起来。 (2)主电路中的功率器件的开关控制问题。由于需要对很宽的频谱范围内的电压、电流进行控制, 高频跟踪控制带来的对检测与控制的实时性的严格要求增加了控制系统的设计难度,另外,单δ 控制不再适用,需要使用PWM控制技术,控制算法变得复杂起来。 (3)高频功率器件的容量问题。由于目前的技术水平的限制,开断频率越高,能够制造出的单个 功率器件的容量越小,制造难度越大,成本越高,实际的有源电力滤波器容量小与作为广义无 功功率补偿装置使用时需要承受很大的功率容量之间的矛盾目前不能很好解决,因此还需要使 用其他补偿器来补偿大量的基波正序无功功率。 (4)降低装查的价格并使其多功能化。有源电力滤波器能消除高次谱波,还能提高电力系统稳定 性,抑制闪变和补偿无功,一机多用最为经济,也符合电力系统发展的需要。然而有源滤波器 造价较高,与Lc滤波器是不可比报的。如何提高装置的性价比,是电力电子器件制造技术面临 的问题。 (5)降低损耗提高装置可靠性。这方面的主要工作包括,采用合理的开关频率,选择适当的吸收 回路以提高装置的使用效率;采用可靠的保护技术等。
有源电力滤波器
有源电力滤波器(Active Power Filter-APF)的使用方式: 有源电力滤波器可单独使用,也可与其他电能质量控制设备级联使用, 主要拓扑结构有: 1. 多电平有源电力滤波器 2. 并联有源滤波器 3. 串联型有源滤波器 4. 有源/无源滤波器级联
有源电力滤波器

1.2 有源电力滤波器的特点
与无源滤波器不同,有源电力滤波器(ActivePowerFilter:APF)为一种能够 动态消谐波并且可以补偿无功的电力电子设备,其完全可以消除频率与幅值都 变化的谐波和无功,同时能够弥补PPF的不足,而且能够得到比PPF更好的补 偿效果。
无源滤波器具有如下缺点: (1)只能滤除特定次谐波,且滤波特性受系统参数的影响较大,易和系统发生 并联谐振,导致谐波放大,降低系统的稳定性。 (2)由于电网的阻抗和谐波频率随着电力系统的运行状况不断发生改变,而滤 波特性又过于依赖电网参数,所以给LC参数的设计带来了麻烦。 (3)滤波要求和无功补偿要求有时难以同时满足要求。 (4)LC可能会与电网阻抗发生串联谐振,而电网中的某次谐波电压可能使无 源电力滤波装置中产生较大的谐波电流。 (5)消耗较多的有效材料,增大了体积。
因此串联有源电力滤波器作用:动态调节电压即补偿系统电压的快速升 降,还可以补偿系统谐波,系统电压畸变与不对称等功能。
2.2 并联型有源电力滤波器的基本拓扑结构
AC
图3并联型有源电力滤波器的基本拓扑结构
并联型有源电力滤波器与系统并联等效为一个受控电流源,如图3所示。 有源滤波器向系统注入与谐波电流大小相等方向相反的电流,从而达到滤波 的目的。并联型有源电力滤波器主要适用于电流源型感性负载的谐波补偿, 技术上已相当成熟,工业上已投入使用的有源电力滤波器多采用此方
如图1所示有源滤波器与无源滤波器结构图
无源滤波器
有源电力滤波器
图1有源滤波器与无源滤波器结构
为什么要使用有源电力滤波器

为什么要使用有源电力滤波器安科瑞王志彬2019.03由于电子电力装置的使用产生许多的电力谐波,有源电力滤波器在现在社会中的使用是极其广泛的,因为谐波的如果不加以处理的话,后果是严重也是多方面的,会引发火灾、影响电气设备运行、电网谐振及工控系统的崩溃等,接下来就详细的介绍一下谐波带来的危害。
1.使电力元件附加损耗增大,易引发火灾。
谐波会使公用电网中的元件产生附加的损耗,降低了发电、输电和用电设备的效率。
大量三次谐波在流过中线的时候会使线路过热,甚至引起火灾。
2.影响电气设备运行。
谐波会严重影响电气设备的正常工作,使得电机产生机械振动与噪声等;使得变压器的局部严重过热;使电容器和电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,如果不及时处理的话,最终会导致损坏。
3.引起电网谐振。
这种谐振可以使谐波电流放大几倍甚至是数十倍,会对系统,特别是对电容器及与之串联的电抗器形成很大的威胁,经常使电容器与电抗器烧毁。
4.使继电保护误动作,电气测量误差过大。
谐波会导致继电保护,特别是微机综合保护器与自动装置误动作,造成不必要的供电中断和生产损失。
谐波还会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给用电管理部门或电力用户带来经济损失。
5.使工控系统崩溃。
临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰,轻则产生噪声、降低通信质量、计算机无法正常工作,重则导致信息丢失,使工控系统崩溃。
谐波的危害对于我们的影响是非常严重的,随意我们就选择了有源电力滤波器,它以独特的功能,为我们消除了谐波的危害。
希望以上的介绍可以为您带来帮助。
安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波,但是非线性电力设备(大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等)的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流,谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。
对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量为基波,频率是基波频率整数倍的分量为谐波。
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论有源电力滤波器
介绍了有源电力滤波器基本工作原理及其容量定义,并对并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器优缺点进行比较,为合理选择有源电力滤波器提供了依据。
标签:谐波;PWM变流器;有源电力滤波器APF
1概述
随着电力电子的发展,具有非线性特性的变流装置和大容量动态负载被广泛使用,电网中的谐波污染问题变得日益严重。
目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器(APF)。
有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。
2有源电力滤波器的基本工作原理
图1所示为最基本的有源电力滤波器系统构成的原理图。
图中,Es表示交流电源,负载为谐波源,它产生谐波并消耗无功。
有源电力滤波器系统由两部分组成,即指令电流运算电路和补偿电流发生电路(电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分)。
其中,指令电流运算电路的核心是检测出被补偿对象电流中的谐波和无功等电流分量。
补偿电流发生电路的作用是根据指令电流运算电路得出补偿电流的指令信号,产生实际的补偿电流。
主电路均采用PWM变流器。
作为主电路的PWM变流器,在产生补偿电流时,主要作为逆变器工作。
在电网向有源电力滤波器直流侧充电时,它作为整流器工作。
也就是说,它既可以工作在逆变器状态,又可以工作在整流器状态,而这两种状态无法严格区分。
有源滤波器的基本工作原理:检测补偿对象的电压和电流,经指令电流运算单元计算得出补偿电流的指令电流信号,该信号经补偿电流发生电路放大,得出补偿电流,补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消,最终得到期望的电源电流。
有源电力滤波器的基本任务就是检测出电网电流中的无功分量和谐波分量,并通过PWM方式向电网注入反向的无功成分-iq(t)和反向的谐波成分in(t),从而达到清除电网中的无功及谐波污染的目的。
3有源电力滤波器的容量定义
有源电力滤波器的容量由电网相数n、加在APF上的电压UA和补偿电流IC三个量决定,基本定义为:
加在APF上的电压UA由电网电压以及APF系统接入电网的方式决定,补偿电流IC的大小与APF系统接入电网的方式和补偿的目的都有关系。
例如当有源电力滤波器单独使用时,仅补偿谐波电流时有Ic=ILH,对于工业的三相桥式全控整流器负载,其ILH=25%IL,所以此时APF的容量为被补偿对象的25%。
若APF在补偿谐波的同时还要补偿无功功率,则有以下关系:
有源电力滤波器的容量SAPF与被补偿对象容量SL的比值为:
由此可见,当有源电力滤波器同时补偿谐波和无功时,要求的容量比只补偿谐波时要大,并且与三相桥的最大触发延迟角αMAX有关。
对于特定的电网或补偿对象,其容量是确定的,而APF容量越大,其成本也越高,如何既使补偿后的电网达到最佳状态又使需要的硬件成本最低是技术人员需要好好研究的问题,这就是对于特定的补偿对象要尽可能降低APF的容量的主要原因,解决的思路就是在补偿对象确定的前提下,如何降低APF承受的电压UA和需要APF提供的补偿电流Ic,具体实现的途径就是采用不同的拓扑结构和以不同方式与无源补偿装置混合使用。
4有源电力滤波器的拓扑结构
根据接入电网方式的不同,有源电力滤波器可以分成并联型有源电力滤波器和串联型有源电力滤波器两种,各自又依据其具体的结构、功能以及特性可以分为不同的类型,具体方式分类如图2。
图中,负载为产生谐波的谐波源,变流器和与其相连的电感、直流侧电容共同组成有源电力滤波器的主电路。
与有源电力滤波器并联的小容量一阶高通滤波器,用于滤除有源电力滤波器所产生的补偿电流中开关频率附近的谐波。
优点:可用于补偿谐波、无功功率、三相不对称电流及供电电压的波动。
缺点:由于交流电源的基波电压直接施加到变流器上,且补偿电流基本由变流器提供,所以要求变流器具有较大容量。
适用场合:主要用于带感性负载的整流器负载。
(2)与LC滤波器混合使用方式。
与LC混合使用的方式可以分两种:一种是有源电力滤波器与LC滤波器并联,另一种是由原电力滤波器与LC滤波器串联。
图4中有源电力滤波器与LC滤波器均与负载谐波源并联接入电网中,两者共同来承担补偿谐波的任务,LC滤波器主要补偿较高次的谐波,是一个高通滤
波器。
它一方面用于消除补偿电流中因主电路中器件通断引起的谐波,另一方面可滤除补偿对象中较高次数的谐波,从而使得有源电力滤波器主电路中器件开关频率要求有所降低。
这种方式中,由于LC滤波器只承担了少部分补偿谐波的任务,故对降低有源电力滤波器的容量起不到很明显的作用。
但因为它对有源电力滤波器中器件的开关频率要求不高,故实现大容量相对容易。
图5中无源滤波器包括多组单调滤波器和高通滤波器,对于三相桥整流电路这样的谐波源,无源滤波器组成包括5、7、13次谐波器。
对电网中产生的绝大多数谐波均由无源滤波器滤除,而有源电力滤波器只是起到补偿无源滤波器未能补偿的谐波。
优点:两种补偿方式:一种是有源电力滤波器APF补偿大部分谐波,而无源滤波器PF主要补偿较高次谐波,这样对APF主电路中器件的开关频率要求不高,实现大容量相对容易;另一种方式无源滤波器PF分担大部分谐波,而有源电力滤波器APF是为了改善整个系统的性能,这样所需容量与单独使用方式相比可大幅度降低。
缺点:电网与APF及APF与PF之间存在谐波通道,特别是APF与PF之间的谐波通道,可能使APF注入的谐波又流入PF及系统中。
适用场合:原来有无源滤波器的系统。
(3)注入电路方式的并联有源电力滤波器。
图6,图7两种方式是为了降低有源电力滤波器容量而提出的,我们知道有源电力滤波器的容量取决于其承受的电压和流过的电流。
注入电路方式正是用电感和电容构成注入回路,利用电感电容电路的谐振特性,使得有源电力滤波器只需承受很小部分的基波电压,从而极大减小有源电力滤波器的容量。
图6中,C2-L在电源电压的基波频率处发生串联谐振,基波电压绝大部分降落在电容C1上。
这样,有源电力滤波器只需承受其余的很小部分的基波电压。
电容C1还可以起到无功补偿的作用。
图7中,在有源电力滤波器和电网之间串入在基波频率处谐振的L1-C回路,基波电压绝大部分加在该谐振电路上,有源电力滤波器与L2一样只承受其余很小部分的基波电压。
该方式还有一个好处是只有很小的基波电流流过L1-C和L2。
在注入电路方式中,为了保证补偿电流流入电网与负载的连接处,需合理配置注入电路的几个电感电容的参数。
此外,有源电力滤波器不能补偿基波无功功率。
4.2串联型有源电力滤波器
(1)单独使用的串联型有源电力滤波器。
图8中有源电力滤波器APF作为受控电压源工作。
高通滤波器用于滤除有源滤波器中开关通断所产生的毛刺。
串联型有源电力滤波器与并联型有源电力滤波器不同,主要用于补偿可看作电压源的谐波源。
针对这种谐波源,控制系统从电源电流中瞬时检测出其中的谐波电流,并控制PWM逆变器实时产生出与之成一定比例的谐波电压,从而达到使串联型有源电力滤波器对基波阻抗为零而对谐波呈现一定阻抗的目的。
串联型与并联型可以看作是对偶关系。
适用场合:适用于电压源性质的谐波源。
(2)与LC滤波器混合使用方式。
图9这种方式是在并联的负载和LC滤波器与电源之间串入有源电力滤波器。
特点是电网中谐波基本由LC滤波器补偿,而有源电力滤波器的作用是改善LC滤波器的滤波特性。
可将有源电力滤波器看作一个可变阻抗,它对基波的阻抗为零,对谐波却呈现了高阻抗,阻止谐波电流流入电网,而迫使谐波电流流入LC滤波器。
换言之,有源电力滤波器起到了谐波隔离的作用。
这样还可以抑制电网阻抗对LC滤波器的影响,以及抑制电网与LC滤波器之间可能发生的谐振,从而极大的改善LC滤波器的性能。
系统中有源电力滤波器APF为一个电流控制电压源,由PWM控制产生与线路中谐波电流成正比的谐波电压。
对谐波电流,串联APF可等效为一个电阻,其阻值即为放大倍数K,当K远远大于电网阻抗和无源滤波器等效阻抗时,串联APF强制将负载的谐波电流流入无源滤波器中,同时也阻止了电源的谐波电压串入负载侧,无源滤波器是负载谐波电流的唯一通道。
对谐振频率处的谐波,无源滤波器呈极低阻抗。
优点:容量很小,投资较少,运行效率高。
对大容量谐波源的补偿是较理想的方案。
缺点:对于电网中的闪变分量,不能实现隔绝;APF串联在电路中,绝缘比较困难,维修不方便。
适用场合:带有大容量谐波负载的电力系统。
5结束语
在抑制电网谐波中有源电力滤波器(APF)发挥着越来越重要的作用,正确分析电网中谐波源性质(电压源和电流源),合理选择有源电力滤波器才能有效的抑制谐波。
参考文献
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