有源电力滤波器

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【可编辑全文】有源电力滤波器的基本原理和分类

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可编辑修改精选全文完整版有源电力滤波器的基本原理和分类1.有源电力滤波器的基本原理有源电力滤波器系统主要由两大部分组成,即指令电流检测电路和补偿电流发生电路。

图1 有源滤波器示意图指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流,然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。

电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流,计算出主电路各开关器件的触发脉冲,此脉冲经驱动电路后作用于主电路。

这样电源电流中只含有基波的有功分量,从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。

根据同样的原理,电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。

有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。

根据逆变器直流侧储能元件的不同,可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。

电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制,使直流侧电压维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。

而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制,使直流侧电流维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。

电压型有源滤波器的优点是损耗较少,效率高,是目前国外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。

电流型有源滤波器由于电流侧电感上始终有电流流过,该电流在电感阻上将产生较大损耗,所以目前较少采用。

图2 电压型有源滤波器图3 电流型有源滤波器2.有源电力滤波器的分类按电路拓朴结构分类,电力有源滤波器可分为并联型、串联型、串-并联型和混合型。

图4 并联型有源滤波器图4所示为并联型有源滤波器的基本结构。

它主要适用于电流源型非线性负载的谐波电流抵消、无功补偿以及平衡三相系统中的不平衡电流等。

目前并联型有源滤波器在技术上已较成熟,它也是当前应用最为广泛的一种有源滤波器拓补结构。

图5 串联型有源滤波器图5所示为串联型有源滤波器的基本结构。

它通过一个匹配变压器将有源滤波器串联于电源和负载之间,以消除电压谐波,平衡或调整负载的端电压。

有源电力滤波器的基本原理和分类

有源电力滤波器的基本原理和分类

有源电力滤波器的基本原理和分类有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。

它是一种由电子器件组成的滤波器,能够注入特定频率的电流来抵消电网中的谐波,从而实现电流的纯正输出。

下面将介绍有源电力滤波器的基本原理和分类。

基本原理:有源电力滤波器由三相逆变器(Inverter)和控制系统组成。

首先,控制系统采集电网中的电压和电流信号,并进行处理和分析。

接下来,控制器确定电网的谐波特性并计算相应的注入电流。

最后,逆变器产生特定频率和幅度的电流,并通过与电网连接的线路与谐波电流相消。

这样,通过有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。

分类:根据滤波器的连接方式和使用场景,有源电力滤波器可以分为三种类型:单台型、平行型和串级型。

1.单台型有源电力滤波器:单台型有源电力滤波器适用于单台负载设备或供电点,用于对单一负载设备引起的谐波进行消除。

这种滤波器的工作方式简单,实施成本低,但只能解决单个设备引起的谐波问题。

2.平行型有源电力滤波器:平行型有源电力滤波器通常由多台滤波器并联连接,在一个供电点上对谐波进行消除。

这种连接方式可以同时处理多个电流不平衡或谐波扰动。

平行型滤波器具有相互独立工作的特点,其中一台滤波器的故障不会影响其他滤波器的工作。

3.串级型有源电力滤波器:串级型有源电力滤波器由多个滤波器串联连接在一个供电点上。

每个滤波器负责处理一定范围内的谐波频率。

串级型滤波器具有较大的容载能力,能够处理大电流负载和更复杂的谐波问题,但它的成本更高,并且在安装和维护过程中需要更多的配置。

总结:有源电力滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。

通过逆变器产生特定频率和幅度的电流,有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。

根据滤波器的连接方式和使用场景,有源电力滤波器可以分为单台型、平行型和串级型三种类型。

APF有源电力滤波器 简介

APF有源电力滤波器 简介

APF(active power filter)有源电力滤波器谐波电力系统中的电流电压非正弦波形都可以被分解为一个频率与其相等的正弦波形和若干频率为其频率的整数倍的正弦波。

频率与原波形相等的部分被称为基波,而频率为原波形整数倍的部分被称为谐波,频率的被数就是谐波次数。

电力系统中的谐波绝大多数是奇次谐波。

谐波的危害‐典型1对变压器☆谐波电流将会使变压器铜损和磁滞损耗增加☆谐波电压将会使变压器铁损增加☆使变压器机械噪声提高且产生额外的温升☆谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度降低设备使用寿命☆零序谐波电流会在三角形接法的变压器绕组内产生环流,使绕组电流过流对电力电缆☆谐波电流会使导体过载、导致过热、发生绝缘破坏而烧毀☆谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度降低设备使用寿命☆对高频率谐波电流,电缆呈现集肤效应( Skin effect ) , 使额定载流量减少☆零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载、损坏谐波的危害‐典型2对电机☆因谐波电压与谐波电流产生额外的铁损与铜损, 进而影响转动电机的机械效率☆产生脉动转矩致使电动机振动加剧,影响电机寿命和输出转矩的稳定性☆谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度,降低电机使用寿命系统谐振☆引起系统谐振导致,电容器组、电抗器阻及相关用电设备,因过电流或过电压而损坏或无法投入运行谐波的危害‐典型3对生产设备☆改变保护继电器的动作特性引起误动作、造成继电保护等自动装置工作紊乱;☆谐波延缓电弧熄灭,影响断路器的分断容量;☆使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差;☆干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备,影响设备的正常运行。

对通讯、网络☆因电力线中的谐波电流或谐波电压会产生感应电磁场,将影响邻近信号线的传输品质☆干扰邻近的计算机系统的正常工作,导致重启或死机谐波的治理‐无源滤波器无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。

《有源电力滤波器》课件

《有源电力滤波器》课件

有源电力滤波器具有较高的 滤波效率和较低的损耗,能 够有效滤除电力供应中的噪 声和干扰。
有源电力滤波器的工作参数 和滤波特性可以根据需要进 行调节和优化,适应不同应 用环境。
有源电力滤波器的工作原理
有源电力滤波器通过电子元器件和控制电路的组合,实现对所需频率信号进行选择性传递和干扰抑制。
1
输入信号
有源电力滤波器将输入信号分解为不同频率
滤波电路
2
的成分。
滤波电路根据预设的频率响应特性,对目标
频率信号进行滤波处理。
3
输出信号
滤波电路输出滤波后的信号,实现对噪声和 干扰的抑制。
有源电力滤波器的应用领域
有源电力滤波器广泛应用于以下领域:
电力系统
用于净化电力供应,保障电力系统的稳定运行。
工业设备
用于电力负载的滤波和干扰抑制,提高设备运行的 可靠性。
有源电力滤波器的优缺点及改进方法
有源电力滤波器具有以下优点和缺点:
优点
• 主动滤波的能力。 • 较高的滤波效率。 • 灵活性和可调节性。
缺点
改进方法
• 较高的成本。 • 对电源系统稳定性的依赖性。 • 对温度和环境变化的敏感性。
• 优化控制电路和电子元器 件选择。
• 提高系统的稳定性和可靠性。 • 增强温度和环境适应能力。
总结
有源电力滤波器是一种重要的电子滤波装置,通过主动控制电路实现对电力 供应中的噪声和干扰的滤除,具有高效性能和灵活性。它广泛应用于电力系 统、工业设备、通信设备和医疗器械等领域,但也存在成本高、稳定性和环 境适应能力等挑战。通过优化设计和改进方法,可以进一步提高有源电力滤 波器的性能和可靠性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
频率响应

电力有源滤波器原理

电力有源滤波器原理

电力有源滤波器原理
电力有源滤波器是一种用于滤除电力系统中谐波和干扰信号的装置。

其原理是利用有源元件(如放大器)对输入电流或电压信号进行放大和处理,通过控制输出信号与输入信号之间的相位和幅值关系,实现对特定频率范围内的信号进行滤波。

电力有源滤波器的工作原理类似于定频滤波器,但与传统被动滤波器不同,电力有源滤波器的输出信号是由被动元件和有源元件共同作用产生的。

这些有源元件通常被用作放大器,并且能够向输入电路中注入一定的功率。

在滤波过程中,电力有源滤波器通常根据输入信号的频率变化来调整放大倍数,以实现对特定频率的抑制和衰减。

当输入信号中包含谐波或干扰信号时,滤波器会将其放大,然后通过反馈机制将放大的信号与输入信号相减,以实现对谐波和干扰信号的滤除。

电力有源滤波器的优点是可以根据实际需求进行调整和优化,以适应电力系统中不同频率范围的谐波和干扰信号滤除。

此外,有源滤波器还可以提供较高的功率处理能力,更好地应对电力系统中的大电流负载。

总之,电力有源滤波器利用有源元件进行信号放大和处理,通过控制输出信号与输入信号之间的相位和幅值关系,实现对特定频率范围内的信号进行滤波和滤除。

它在电力系统中具有广泛应用,可以有效提高系统的工作稳定性和可靠性。

有源电力滤波器

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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

有源电力滤波器

有源电力滤波器(有源电力滤波器)
有源电力滤波器(APF:Active power filter)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿,之所以称为有源,是相对于无源LC滤波器,只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言,APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离,控制并主动输出电流的大小、频率和相位,并且快速响应,抵销负载中相应电流,实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功和不平衡。

谐波是一个数学或物理学概念,是指周期函数或周期性的波形中不能用常数、与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分
在电力系统中,谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。

当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。

由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。

有源电力滤波器

有源电力滤波器

一、有源电力滤波器本系列产品是以高性能的数字处理器(DSP)为核心,采用高频电力电子变换技术,进行谐波抑制和动态无功补偿的新型电力电子装置。

原理图原理有源电力滤波器(APF:Active Power Filter)采用并联的方式,通过实时检测负载的谐波和无功分量,采用PWM变换技术,将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入供配电系统中,实现滤除谐波、动态补偿无功的功能。

应用本产品可广泛应用于企业、商业和机关团体的供配电系统中。

其主要应用的行业包括:电力系统、石油、烟草、化工、冶金、制药、造船、汽车制造、电信、水泥、矿山、电气化铁路、造纸、精密机械加工、焊接、纺织、印刷、精密电子、半导体生产企业等。

特点实时跟随、动态补偿采用基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测技术,实时检测谐波电流。

通过瞬时电流跟踪控制,实现谐波电流动态补偿,自动跟踪负载谐波变化,具有高度可控性和快速响应性。

优异的补偿特性补偿性能不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险。

也可以用来抑制供电系统中因谐波引起的系统谐振。

灵活的补偿方式一机多能,不仅能治理谐波,而且能补偿无功、提高功率因数。

既可对单个谐波源独立补偿,也可对多个谐波源集中补偿。

治理谐波时还可实现对指定次谐波进行治理。

DSP智能监控DSP高速检测和运算,确保谐波检测和补偿控制精准有效;兼具智能监控功能,装置操控灵活,运行参数、工作状态一目了然,故障自动诊断;具备远程通讯接口,可通过PC机实时监控。

先进的功率变换设计采用最新的IGBT高频开关器件,主电路为桥式全控PWM变流器,具有体积小、效率高、可靠性高的特点,先进的多重化技术实现整机容量的扩展。

标准化模块化设计功率电路或控制电路采用模块或组(插)件结构,在实现标准化生产的同时提高了产品的可靠性和可维修性。

型号说明操作显示面板 DSP电路板规格和技术参数二、滤波方案的选择针对供配电网供电质量受到污染,同一供配电网上的其它敏感负载工作受到影响,以及本身电网的功率因数较低,实用的滤波补偿解决方案主要有以下几种:方案一集中补偿针对整个电网进行综合治理,可采用无功补偿或无源滤波器。

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顾名思义该装置需要提供电源,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(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。

有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高!二、基本原理:有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。

它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。

指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。

三、基本应用:谐波主要危害:• 增加电力设施负荷,降低系统功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成设备浪费、线路浪费和电能损失;•引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;• 产生脉动转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命;• 由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化;• 谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度,降低设备使用寿命;• 零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载,并在三角形接法的变压器绕组内产生环流,使绕组电流超过额定值,严重时甚至引发事故。

• 谐波会改变保护继电器的动作特性,引起继电保护设施的误动作,造成继电保护等自动装置工作紊乱;• 谐波变改变了电压或电流的变化率和峰值,延缓电弧熄灭,影响断路器的分断容量;• 使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差;• 干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备,影响设备的正常运行。

四、有源滤波的优点和缺点:优点:可动态滤除各次谐波,对系统内的谐波能够完全吸收;不会产生谐振。

缺点:造价太高;受硬件限制,在大容量场合无法使用:有源滤波容量单套不超过100KVA,目前最高适用电网电压不超过450V.五、应用场合有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中,如:电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。

根据应用对象不同,HTAPF-I型有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。

■通信行业为了满足大规模数据中心机房的运行需要,通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。

据调查,通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。

其产生的谐波含量都较高,且这些谐波源设备的位移功率因数极高。

通过使用有源滤波器可以提高通信系统及配电系统的稳定性,延长通信设备及电力设备的使用寿命,并且使配电系统更符合谐波环境的设计规范。

■半导体行业大多数半导体行业的3次谐波非常严重,主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。

3次谐波属于零序谐波,具备在中性线汇集的特点,导致中性线压力过大,甚至出现打火现象,存在着极大的生产安全隐患。

谐波还会造成断路器跳闸,耽误生产时间。

3次谐波在变压器内形成环流,加速了变压器的老化。

严重的谐波污染必然对配电系统中的设备使用效率和寿命造成影响。

■石化行业由于生产的需要,石化行业中存在着大量泵类负载,并且不少泵类负载都配有变频器。

变频器的大量应用使石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。

目前绝大部分变频器整流环节都是应用6脉冲将交流转化为直流,因此产生的谐波以5次、7次、11次为主。

其主要危害表现为对电力设备的危害及在计量方面的偏差。

使用有源滤波器可以很好地解决这方面的问题。

■化纤行业为大幅提高熔化率、提高玻璃的熔化质量,以及延长炉龄、节省能源,在化纤行业常用到电助熔加热设备,借助电极把电直接送入燃料加热的玻璃池窑中。

这些设备会产生大量的谐波,且三相谐波的频谱和幅值差别比较大。

■钢铁/中频加热行业钢铁业中常用到的中频炉、轧机、电弧炉等设备都会对电网的电能质量产生重大的影响,使电容补偿柜过载保护动作频繁、变压器和供电线路发热严重、熔断器频繁熔断等,甚至引起电压跌落、闪变。

■汽车制造业焊机是汽车制造业中不可少的设备,由于焊机具有随机性、快速性及冲击性的特点,使大量使用焊机造成严重的电能质量问题,造成焊接质量不稳、自动化程度高的机器人由于电压不稳而不能工作,无功补偿系统无法正常使用等情况。

■直流电机谐波治理大型直流电机场所都需要先通过整流设备将交流电转换为直流电,由于此类工程的负载容量都较大,因此在交流侧存在严重的谐波污染,造成电压畸变,严重时会引起事故。

■自动化生产线和精密设备的使用在自动化生产线和精密设备场合,谐波会影响到其正常使用,使智能控制系统、PLC系统等出现故障。

■医院系统医院对供电的连续性和可靠性有非常严格的要求,0类场所自动恢复供电时间T≤15S,1类场所自动恢复供电时间0.5S≤T≤15S,2类场所自动恢复供电时间T≤0.5S,电压总谐波畸变率THDu≤3%,X光机、CT机、核磁共振都是谐波含量极高的负载。

■剧场/体育馆可控硅调光系统、大型LED设备等都是谐波源,在运行过程中会产生大量的三次谐波,不但造成配电系统的电力设备效率低下,而且还会造成灯光频闪,对通信、有线电视等微弱电回路产生杂音,甚至产生故障。

六、主要发展状况:由于有源滤波存在的不足和缺陷,目前国内市场上主要以无源滤波为主;国际上以ABB、ABLEREX(爱普瑞斯)、诺基亚、施耐德(梅兰日兰)、西门子为代表,国内以山大华天,哈工大、西安赛博、南京亚派为代表,另外清华大学电机系研制的CleanPower系列有源电力滤波器在自适应能力,稳定性以及对各种延时的最优补偿方面有了长足的进展,成为了最先进的产品之一。

随着电力电子技术的进步,有源电力滤波器以其巨大的技术优势、强大功能、逐渐下降的价格,必将最终取代传统的电容型无功补偿装置,占据市场主流。

谐波的危害1、谐波会增加无功功率消耗和铜损谐波电流将使电力系统中的元件(如电动机)产生谐波铜耗、谐波杂散损耗及谐波铁耗。

谐波损耗的存在使得电动机总损耗增加,温升增加以及效率降低。

电动机将增加无功功率,导致功率因数下降。

2、谐波会使电容器寿命缩短含有谐波的电压加在电容器两端时,使电容器的总运行电流增大,温升提高,使用寿命缩短,很容易发生过负荷以至损坏。

同时,谐波对电容器参数匹配产生影响,有可能在电网中造成谐振,使故障加剧。

3、谐波会使控制系统可靠性降低由于谐波引起控制系统误差造成触发角偏移及电流、电压变化率过高,引起晶闸管故障,造成整流装置、自动控制装置的控制失灵和误动作,影响继电保护装置,特别是整流型和晶闸管型电子设备误动或拒动,动作失去选择性,可靠性降低,造成系统故障。

4、谐波会加速绝缘老化持续的谐波含量过高,将加速变压器、电动机、电力电缆的绝缘层老化而使其容易被击穿。

5、谐波会对通讯产生干扰谐波电压和谐波电流通过线路间的感应作用,在通讯线路中感应出相当大的谐波电压,从而对通讯线路和控制信号造成干扰,影响通信网络的电磁效应和正常的通信载波工作。

有源电力滤波器与无源的比较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,潍坊力捷能源科技有限公司携手专业院校研制推出的并联有源电力滤波装置LJ-380V/100A 使用高性能控制芯片和全控型电力电子器件,采用最先进的控制理论和全数字控制方法,实时检测电网中负载电流,快速分离出谐波电流分量,并根据谐波电流的大小产生控制指令,实时将大小相等、方向相反的补偿电流注入到电网中,实现瞬时滤除谐波。

同时还可以提供超前或滞后的无功电流,用于改善电网的功率因数和实现动态无功补偿,提高了电能质量。

LJ-380V/100A并联有源电力滤波装置已在多家企业试验运行,效果良好,达到了国家规定的谐波畸变的限制值。

有源电力滤波器还没有国家和行业的标准,但可参照以下标准:GB12325-90 《电能质量供电电压允许偏差》SD325 《电力系统电压和无功技术导则》GB/T 14549-93 《电能质量公用电网谐波》GB/T 15543-1995 《电能质量三相电压允许不平衡度》GB 12326-2000 《电能质量电压允许波动和闪变》GB11463-89 《电子测量仪器可靠性试验》GB4208-93 《外壳防护等级的分类》。

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