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美国电气公司有源电力滤波器的性能比较及其适用范围

日期:2019-8-23 18:46:23  人气指数:352

      串联型有源电力滤波器APF通过一个匹配变压器,将APF串联于电源和负载之间控制工程网版权所有,以消除电压谐波,平衡或调整负载的端电压,适合于补偿电压型谐波源。与并联型APF相比, 它的损耗较大,且各种保护电路也较复杂。因此,很少研究单独使用的串联型APF,而大多数将它作为混合型APF的一部分予以研究。

      并联型APF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APF在技术上已较成熟,是当前应用最广泛的一种APF拓扑结构。

     随着电力电子器件性能的提高,成本不断下降,它可能被性价比更高的串并联型滤波器代替。SHAPF是在串联型APF的基础上使用一些大容量的无源L一C滤波网络来承担消除低次谐波, 进行无功补偿的任务,而串联型APF只承担消除高次谐振及阻尼无源LC网络与线路阻抗产生的谐波谐振的任务。从而使串联型APF的电流、电压额定值大大减少(功率容量可减少到负载容量的5%以下),降低了APF的成本和体积。从经济角度而言, 这种结构形式是一种值得推荐的方案。

      有源电力滤波器的投入还可有效地抑制电力系统阻抗和无源滤波器之间可能产生的串、并联谐振。由于有源滤波器不是直接对谐波电流进行消除,而是起到提高无源滤波器滤波效果的目的,它所产生的补偿电压中不含有基波电网电压,只含有谐波电压,故其功率容量很小,具有良好的经济性,适于对大容量的谐滤负载进行补偿。APF与PF串联后与电网并联的结构中有源滤波器的输出补偿电压为所有负载谐波电流流过无源滤波器时产生的电压。对于电源电压中的畸变电压, 有源滤波器被控制产生与其相同的谐波补偿电压, 以抑制电源电压畸变产生的谐波电流。

      在使用并联有源电力滤波器与并联PE组成的混合有源电力滤波器的系统中,谐波主要由无源滤波器补偿,而有源滤波器除了补偿剩余谐波控制工程网版权所有,也用来改善无源滤波器的补偿特性, 抑制并联谐振。这种结构可以克服单独使用无源滤波器的缺点,又可减小有源滤波器的容量,降低了系统成本。但在APF与PE之间以及电网与APF之间存在谐波通道,可能使APF注入电网的谐波又流入PE及系统中。

      串并联型有源电力滤波器兼有串、并联APF的功能,可以抑制闪变、补偿谐波、消除共同辐合点处的三相电压不平衡,具有较高的价格性能比。缺点是只能补偿一定量的无功,且不能减少三相四线电网中中心线的功率损失,当前它的主要问题是控制复杂、造价较高。


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