【正文】 相影 響的。當(dāng)三相對稱負(fù)載的功率波動很大時，采用基于 0?? 坐標(biāo)變換的瞬時無功功率定義；當(dāng)三相不對稱負(fù)載功率波動很大時，采用基于 0dq 坐標(biāo)變換的瞬時無功功率定義。在電網(wǎng)電壓無畸變的情況下， p 由負(fù)載電流中的基波正序有功電流與電壓作用所產(chǎn)生， q 由負(fù)載電流中的基波無功電流與電壓作用所產(chǎn)生。 L P FL P F32C 23C32CpqC1?pqCaebece ?e ?eaibici ?i?ipq?p?q fi? fi ? afi bfi cfi???ahibhichi 圖 41 qp 檢測 法原理圖 圖中 pqCC32 如式（ 312）、（ 319）所示： ????????????????????23212321013223C 為32C 的逆矩陣， ?????? ?????? ee eeCpq ，?????????????????????222222221????????????eeeeeeeeeeeeC pq 為pqC 的逆 矩陣。 由于這個原因， ?? 電路中的 有功功率 ??p 的改變會導(dǎo)致三相線電流發(fā)生畸變。在第 三 章 無功功率理論 22 ?? 平面中的瞬時有功 功率 ??p 和瞬時無功 功 率 ??q 分別由 ? 軸和 ? 軸的電壓電流的點(diǎn)乘積與 叉乘積構(gòu)成，并且瞬時有功 功率 0p 由零序電壓分量 0v 和零序電流分量 0i 乘積定義。 瞬時功率理論 0?? 瞬時功率理論中瞬時有功功率和無功功率定義在時間域，這些定義己經(jīng)應(yīng)用于三相三線 (四線 )制系統(tǒng)中的諧波 /無功電流控制。但在三相電壓畸變或負(fù)載電流不對稱情況下，該定義中的各個物理量不再有明確的物理意義 ，按照該定義也不能實(shí)現(xiàn)瞬時無功電流和諧波電流的完全補(bǔ)償。 第 三 章 無功功率理論 16 定義 4： ?， ? 相的瞬時無功功率 ?q ， ?q （瞬時有功功率 ?p ， ?p ） 分別為該相瞬時電壓和瞬時無功電流（瞬時有功電流）的乘積，即 pee eiep p 22 2?????? ??? （ 330） pee eiep p 22 2?????? ??? （ 331） qee eeieq q 22??????? ??? （ 332） qee eeieq q 22??????? ???? （ 333） 從定義 4 可以得到以下性質(zhì)： （ 1） ppp ?? ?? （ 334） （ 2） 0?? ?? qq （ 335） 定義 5： 三相電路各相的無功電流 aqi ， bqi ， cqi （瞬時有功電流 api ， bpi ，cpi ）是 ? ， ? 兩相瞬時無功電流 qi? ， qi? （瞬時有功電流 pi? ， pi? ）通過兩相到三相變換所得到的結(jié)果，即 ???????????????????ppcpbpapiiCiii??23 （ 336） ???????????????????qqcqbqaqiiCiii??23 （ 337） 式中， TCC 3223? 。 eβ BCq ( Q )αA?e pe?qi? pi? qi??i ?ii.U .I?e 圖 32 ?? 坐標(biāo)中的電壓和電流相量 定義 2： 三相電路瞬時無功功率 q（瞬時有功功率 p）為電壓相量 e 的模和三相電路瞬時無功電流 qi (三相電路瞬時有功電流 pi )的乘積，即 peip? （ 317） qeiq? （ 318） 把式（ 315），式（ 316）及 ie ??? ?? 代入式（ 317）、式（ 318） 中，并寫成矩陣形式得出 ： ??????????????????? ???????? ?????? ?? iiCiiee eeqp pq （ 319） 第 三 章 無功功率理論 15 式中 ?????? ?????? ee eeC pq 將式 （ 312） 代 入上式，可以得出 p,q 對于三相電壓、電流的表達(dá)式 ： ccbbaa ieieiep ??? （ 320） ? ? ? ? ? ?? ?cbabacacb ieeieeieeq ?????? 31 （ 321） 由式 （ 320） 可知，三相電路的瞬時有功功率就是三相電路的瞬時功率。 ?? 變換是 由 電機(jī)雙反應(yīng)原理 衍變 的變換，其變換后的參考坐標(biāo)仍置于電機(jī)定子側(cè) ， abc 三相正弦 電流經(jīng) ?? 變換后，在 ?? 兩相繞組上呈現(xiàn)為兩相交流電。所以目前使用較多的是基于瞬時無功理論的電流檢測方法。此方法是目前 APF 中應(yīng)用最廣泛的一種檢測方法，其優(yōu)點(diǎn)是能快速跟蹤補(bǔ)償電流，進(jìn)行適時補(bǔ)償，系統(tǒng)頻率特性不變，即使高次諧波增加，系統(tǒng)也不會過載，且不受電網(wǎng)參數(shù)和負(fù)載變化的影響 ； 缺點(diǎn)是成本高，系統(tǒng)損耗大 。 第二章 諧波及有源電力濾波器 11 (3)基于頻域分析的 FFT 檢測法 該方法的基礎(chǔ)是傅立葉級數(shù)分析，將檢測到的畸變電流 (或電壓 )進(jìn)行傅立葉 變換但 這種方法也不能同時分離出無功電流和諧波電流。 (2)基于 Fryze 功率定義的檢測方法 其原理是將負(fù)載電流分解為與電壓波形一致的分量，將其余分量作為廣義無功電流 (包括諧波電流 )。 (1)用模擬帶通濾波器檢測的方法。所以目前的主要發(fā)展方向是加快有源電力濾波器的產(chǎn)品化 。 第二章 諧波及有源電力濾波器 10 關(guān)于有源電力濾波器技術(shù)的研究目前主要集中在以下幾個方面 ： (1)諧波處理理論的進(jìn)一步研究 ； (2)進(jìn)一步降低補(bǔ)償裝置相對于負(fù)載 (諧波源 )裝置的容量 ； (3)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步簡化 ； (4)補(bǔ)償裝置的多功能化。 此外，還有 串 并聯(lián)型 APF，其兼有串、并聯(lián)型 APF 的功能， 具有較高性價比。 有源電力濾波器的分類 有源電力濾波器按照所使用的變流器類型可分為 ： 電流型有源濾波器 (CSI)和電 壓型有源濾波器 (VSI )； 按照與負(fù)載連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為 ： 并聯(lián)型、串負(fù)載 主 電路 指令電流 運(yùn)算電路 驅(qū)動 電路 電流跟蹤 控制電路 電源s is iL ic HPF R L ic* APF 圖 21 系統(tǒng)構(gòu)成原理圖 第二章 諧波及有源電力濾波器 9 聯(lián)型和串、并聯(lián)混合使用型 ； 按照使用場合的電源相數(shù)可分為 ： 單相、三相三線和三相四線用有源電力濾波器等。也就是說，它既可以工作在逆變器狀態(tài)，又可以工作在整流器狀態(tài)，而這兩種狀態(tài)無法嚴(yán)格區(qū)分 。 有源電力濾波器系統(tǒng)由兩部分組成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路。 (1)對功率器件工作頻率以內(nèi)的各次諧波都有較好的濾波效果 ； (2)當(dāng)系統(tǒng)阻抗和頻率變化時，濾波特性不受影響 ； (3)不會發(fā)生串 /并聯(lián)諧振現(xiàn)象，且能有效抑制系統(tǒng)與無源濾波器 間的諧振 ； (4)不存在過載現(xiàn)象，當(dāng)負(fù)載諧波電流較大時，仍能繼續(xù)運(yùn)行 。 1991 年， 等人提出了一種 APF與 PF 串聯(lián)后再并入交流系統(tǒng)的 HAPF。它具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。 有源電力濾波器技術(shù)的提出 減少感性負(fù)載和非線性負(fù)載對市電電源的污染有兩個辦法：一是 主動型，即 對負(fù)載本身進(jìn)行改造；二是 被動 型，即 在電力系統(tǒng)中 加裝無功與諧波電流補(bǔ)償裝置，如無功功率補(bǔ)償器和濾波器 。 諧波分析中的常用概念 n 次諧波電壓含有率以 HRUn (Harmonic Ratio Un )表示。國際上公認(rèn)的諧波含義為 ： “諧波是一個周期電 氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。 第二章 諧波及有源電力濾波器 5 bn = ?1 ???? ??? )(sin)(u ttdnt。但當(dāng)正弦電壓施加在非線性電路上時，電流就變?yōu)榉钦也ǎ钦译娏髟陔娋W(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降，會使電壓 波形也變?yōu)榉钦也ā? ?— 初相角 。 鑒于諧波的諸多危害，以及諧波污染的日益嚴(yán)重，世界各國都對諧波問題非常重視，不少國家制定了針對電力系統(tǒng)諧波和用電設(shè)備諧波的國家標(biāo)準(zhǔn)。 諧波無功又稱非有功或畸變功率 ,其與基波無功的主要區(qū)別是：基波無功是由同次無功電流和電壓產(chǎn)生 ,而諧波無功包含了 各種 不同次電流和電壓向量乘積 , 其在一個完整周期內(nèi)的積分值為零。 5）諧波會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾 ,輕者引起噪聲、降低通信質(zhì)量。 2）諧波影響電氣設(shè)備的正常工作。 系統(tǒng)中的主要諧波源可分為兩大類： (1)含半導(dǎo)體非線性元件的諧波源； (2)含電弧和鐵磁非線性設(shè)備的諧波源。用戶電力（ Custom Power）新技術(shù)主要利用 GTO、 IGBT 等大功率電力電子器件組成的控制設(shè)備向用戶提供增值的、高可靠的、高質(zhì)量的電能，提高系統(tǒng)的供電可靠性（減少斷電次數(shù)），保證功率流 質(zhì)量。這實(shí)質(zhì)上就是計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制理論和電力電子技術(shù)應(yīng)用于配電系統(tǒng)，構(gòu)成能夠提供優(yōu)質(zhì)電力和其他不同質(zhì)量的電力的 配電系統(tǒng)以適應(yīng)不同電力用 戶的不同要求。另一方面，現(xiàn)代工業(yè)、商業(yè)以及居民用戶的用電設(shè)備對電能質(zhì) 量的要求更加敏感，對供電質(zhì)量提出了更高的要求。世界各國都對諧波問題給予充分關(guān)注，定期召開有關(guān)諧波問題的學(xué)術(shù)討論會。當(dāng)時在德國，由于使用靜態(tài)汞弧而造成了電壓、電流波形的畸變。 關(guān)鍵詞 ： 有源電力濾波器 ， 瞬時無功功率， 電流檢測 ， 仿真 ARSTRACT II Abstract In recent years, with the development of power grids, converters are to be a wide range of development and application. Though its largescale transformation of the energy and transport play a significant role, it also brought pollution to the power grid, resulting in a harmonic. These harmonics to the electrical equipment hazards. For harmonic suppression and reactive power, power system applications of the filter. However, the shortings of passive power filter, active power filter has been a rapid development. Harmonic suppression method of filtering technology are mainly passive and active power filter technology. Active power filter technology and passive power filter technology, with little effect by the grid impedance, dynamic pensation to the advantages of harmonic pollution in governance has played a leading role. Active power filter of the study focused on the main circuit structure of the form (in series,