有源電力濾波器(apf)-全文預(yù)覽
【正文】 波器。在這些場(chǎng)合中電流諧波可以在公共耦合點(diǎn)補(bǔ)償?shù)?，因此可以將幾個(gè)小功率的濾波器連接取代一個(gè)大的濾波器。根據(jù)日本電氣學(xué)會(huì)的調(diào)查結(jié)果，%，%。（3）按有源電力濾波器中逆變器直流側(cè)儲(chǔ)能元件的不同，有源電力濾波器又可分為電壓型有源電力濾波器（儲(chǔ)能元件為電容）和電流型有源電力濾波器（儲(chǔ)能元件為電感）。圖5所示為混合型濾波器，它是有源濾波器和無(wú)源濾波器的組合結(jié)構(gòu)。因此這種統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間不間斷供電、蓄能、無(wú)功補(bǔ)償、抑制諧波、消除電壓波動(dòng)及閃變、維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定等功能，被認(rèn)為是最理想的有源濾波器的結(jié)構(gòu)。圖4所示為串并聯(lián)新型有源電力濾波器，相關(guān)文獻(xiàn)稱之為統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器（UPQC）。有源濾波器向系統(tǒng)注入與諧波電流大小相等方向相反的電流，從而達(dá)到濾波的目的。串聯(lián)型有源電力濾波器應(yīng)用在直流系統(tǒng)中時(shí)，耦合變壓器的系統(tǒng)接入側(cè)很容易出現(xiàn)直流磁飽和問(wèn)題，所以只在交流系統(tǒng)中采用。從不同的觀點(diǎn)出發(fā)，有源電力濾波器具有不同的分類標(biāo)準(zhǔn)。與無(wú)源濾波器相比，有源濾波器是一種主動(dòng)型的補(bǔ)償裝置，具有較好的動(dòng)態(tài)性能。文中所述的方法認(rèn)為是有源濾波器思想的誕生。有源電力濾波器采用開(kāi)關(guān)變換器消除諧波電流，克服了無(wú)源濾波器的缺點(diǎn)。無(wú)源濾波器（PF:Passive Filter）也稱為L(zhǎng)C濾波器，是由濾波電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成的濾波裝置。有源電力濾波器（APF）引言諧波電流和諧波電壓的出現(xiàn)，對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行是一種“污染”，它們降低了系統(tǒng)電壓正弦波形的質(zhì)量，不但嚴(yán)重地影響電力系統(tǒng)自身，而且還危及用戶和周圍的通信系統(tǒng)。常見(jiàn)的濾波器包括無(wú)源濾波器、有源濾波器以及混合濾波器。與無(wú)源濾波器對(duì)應(yīng)的是有源濾波器（APF:Active Power Filter）。文中描述了通過(guò)向交流電源注入三次諧波電流以減少電源中的諧波，改善電源電流波形的新方法。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái)，新型半導(dǎo)體器件的出現(xiàn)，PWM技術(shù)的發(fā)展，“三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論”，以該理論為基礎(chǔ)的諧波和無(wú)功電流檢測(cè)方法在三相有源電力濾波器中得到了成功的應(yīng)用，極大促進(jìn)了有源電力濾波器的發(fā)展。有源電力濾波器的基本思想如圖所示在圖中，諧波源一般是非線性負(fù)載，如整流器等，產(chǎn)生諧波電流，供電系統(tǒng)一般為被保護(hù)對(duì)象；有源濾波器表現(xiàn)為流控電流源，它的作用是產(chǎn)生和諧波源諧波電流大小相等方向相反的補(bǔ)償電流來(lái)達(dá)到消除諧波的目的。串聯(lián)型有源濾波器經(jīng)耦合變壓器串接入電力系統(tǒng)，如圖2所示，其可等效為一個(gè)受控電壓源，主要是消除電壓型諧波以及系統(tǒng)側(cè)電壓諧波與電壓波動(dòng)對(duì)敏感負(fù)載的影響。并聯(lián)型有源電力濾波器與系統(tǒng)并聯(lián)等效為一個(gè)受控電流源，如圖3所示。但是當(dāng)單獨(dú)使用并聯(lián)型有源電力濾波器來(lái)濾除諧波時(shí)，有源電力濾波器容量要求很大，這樣會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題，如工程造價(jià)高、電磁干擾、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及高的功率損耗等。并聯(lián)變流器起到補(bǔ)償電流諧波不平衡、補(bǔ)償負(fù)荷的無(wú)功、調(diào)節(jié)變流器直流側(cè)電壓的作用。（2）根據(jù)接入電網(wǎng)的方式，有源電力濾波器還可以分為直接接入和通過(guò)無(wú)源濾波器間接接入電網(wǎng)兩種方式。但是這種結(jié)構(gòu)的濾波器的缺點(diǎn)在于只能針對(duì)特定負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償，負(fù)荷運(yùn)行狀況變化較大的時(shí)候補(bǔ)償性能不好。由于這種結(jié)構(gòu)輕便、便宜，并且可以擴(kuò)展為多電平結(jié)構(gòu)，使其在開(kāi)關(guān)頻率較低的情況下取得較好的性能，與電流型有源電力濾波器相比，電壓型有源電力濾波器損耗較小、效率高，因此目前國(guó)內(nèi)覺(jué)大多數(shù)有源電力濾波器都采用電壓型逆變器結(jié)構(gòu)。單相有源濾波器一般用于小功率的場(chǎng)合，例如商業(yè)寫(xiě)字樓或者學(xué)校教學(xué)樓帶有電腦負(fù)荷以及小型工廠。但另一方面，住宅性負(fù)荷并沒(méi)有產(chǎn)生大量的集中的諧波。在相對(duì)低功率場(chǎng)合（），三相系統(tǒng)可以采用三個(gè)單相有源濾波器或者單獨(dú)的三相有源濾波器。它們給系統(tǒng)帶來(lái)了大量的中線電流
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