【正文】 直到 1989 年才見到這方面研究的文章， 1993 年才見到試驗(yàn)性的工業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。在高度非正弦的情況下，應(yīng)避免使用感應(yīng)型 電能表，因?yàn)橛?jì)量誤差大并且在 400~1000Hz 范圍內(nèi)可能發(fā)生機(jī)械諧振故障。增加附加損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率和設(shè)備的利用率。 ”但在 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)中，諧波的定義則為： “諧波為一周期波或量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍數(shù)。 Active filter of power。近年來(lái)，三相四線制電網(wǎng)中的諧波和負(fù)載不平衡問(wèn)題日益突出，為此本文研究了三相四線制系統(tǒng)中諧波和無(wú)功功率的統(tǒng)一補(bǔ)償問(wèn)題 。 諧波的基本概念 國(guó)際上公認(rèn)的諧波定義為： “諧波是一個(gè)周期電氣量的正弦波的分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍數(shù)。鄰近效應(yīng)是由于導(dǎo)線磁場(chǎng)使鄰近導(dǎo)線內(nèi)的電流分布畸變。雙輸入繼電器各輸入量中諧波間的相角關(guān)系也影響繼電器的性能。 90 年代 APF 技術(shù)進(jìn)入實(shí) 際應(yīng)用，截止 20xx 年，已有 500 多臺(tái) APF 投入運(yùn)行，其總?cè)萘恳堰_(dá) 600MVA。有源電力濾波器控制的關(guān)鍵就是變流器的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)（ PWM） 。這種控制技術(shù)開關(guān)頻率恒定、實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、得到應(yīng)用的時(shí)間長(zhǎng)技術(shù)成熟、裝置安全性較高，但響應(yīng)速度較慢，精度較低。目前諧波抑制的一個(gè)重要趨勢(shì)是采用電力有源濾波器 (Active Power Filter，縮寫為 APF)。晶閘管控制投切電容器組雖然己能相對(duì)平滑地快速調(diào)節(jié)容性無(wú)功功率的大小，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償作用，但是這種無(wú)功功率補(bǔ)償器的容量明顯受到安裝點(diǎn)電壓變化的制約 (與安裝點(diǎn)電壓平方成正比 )。 （ 6） 能跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，故補(bǔ)償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響 。電壓型電力有源濾波器的主電路直流側(cè)接有大電容，正常工作時(shí)其電壓基本保持不變。 電力有源濾波器工作原理簡(jiǎn)介 電力有源濾波器由兩大部分組成，即指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路。 常用諧波電流檢測(cè)方法 電力有源濾波器諧波電流的檢測(cè)不同于一般的諧波測(cè)量?jī)x，它一般不需要分解出各次諧波分量，只需檢測(cè)出除基波電流或基波有功電流之外總的畸變電流即可?，F(xiàn)在比較常用的有三角波脈寬調(diào)制電流控制方法、滯環(huán)比較電流控制方法、無(wú)差拍電流控制方法。 （ 2） 驅(qū)動(dòng)控制回路的主要任務(wù)是根據(jù)參考指令電流，確定各電力電子器件的開關(guān)狀態(tài)，并由此形成各個(gè)通道的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 其工作原理是通過(guò)檢測(cè)環(huán)節(jié)測(cè)量電網(wǎng)中的諧波電壓分量 ，產(chǎn)生與之相反的附加電壓信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與諧波的隔離，使電源端電壓恢復(fù)為正弦波。 APF通過(guò)變壓器串聯(lián)在系統(tǒng)中，絕緣較困難，并且 APF要承擔(dān)所有負(fù)載電流，這將直接影響該種混合濾波器的補(bǔ)償性能。特定次數(shù)諧波消除控制方法需要事 先計(jì)算出要消除的若干次指定諧波，在負(fù)載經(jīng)常變化的情況下，跟隨特性難以保證，目前較少使用；自適應(yīng)控制方法因反應(yīng)較慢，算法復(fù)雜，目前尚在理論研究之中，在有源電力濾波器中沒(méi)有得到工程應(yīng)用。 （ 4） α、 β相的瞬時(shí)無(wú)功電流 qi? ， qi? 和瞬時(shí)有功電流 pi? ， pi? α、 β相的瞬時(shí)無(wú)功電流 qi? ， qi? 分別為三相電路瞬時(shí)無(wú)功電流 qi 在 α、 β軸上的投影，瞬時(shí)有功電流 pi? ， pi? 則分別為三相電路瞬時(shí)有功電流 pi 在 α、 β軸上的投影 ,某一相的瞬時(shí)有功電流和瞬時(shí)無(wú)功電流也可分別稱為該相電流的有功分量和無(wú)功分量。但也有許多缺點(diǎn)，濾波器中心頻率對(duì)元件參數(shù)十分敏感，受外界環(huán)境影響較大，難以獲得理想的幅頻特性和相頻特性 。但是由于該檢測(cè)法是根據(jù)總平均功 率確定補(bǔ)償后的電流，再計(jì)算出補(bǔ)償指令電流，而在計(jì)算補(bǔ)償后電流時(shí)，不僅需要知道三相電路的平均功率，還需要知道每個(gè)相電壓的幅值，因此檢測(cè)過(guò)程中的延遲較大?？梢苑譃榻?jīng)典方法、現(xiàn)代方法和智能方法。 P M W 信 號(hào)Aci? ?滯環(huán)電流控制具有簡(jiǎn)單靈活，性能與系統(tǒng)參數(shù)無(wú)關(guān)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、魯棒性好、精度較高等優(yōu)點(diǎn)，因此是在跟蹤諧波電流或電壓的控制方面應(yīng)用最多。根據(jù)信號(hào) HL，得到可控電力電子元件柵極 1G 、 2G 的 PWM信號(hào) 2S 、 1S 。而主電路也要能精確地按照指令電流信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流。 現(xiàn)在，用 Matlab 軟件對(duì)電網(wǎng)裝設(shè)并聯(lián)型有源電力濾波器進(jìn)行仿真分析。 仿真分析 系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，三相非線性負(fù)載的輸入電壓和輸入電流波形如圖 42所示，圖中，電壓波形為標(biāo)準(zhǔn)正弦波波形，由于諧波的影響，電流波形不規(guī)則；三相 APF 的輸入電壓和電流波形如圖 所示，輸入電壓為標(biāo)準(zhǔn)正弦波，輸入電流波形為不規(guī)則波形，對(duì)三相非線性負(fù)載的輸入電流進(jìn)行補(bǔ)償；圖 為單相APF 輸出直流電壓波形，其直流平均電壓為 ，紋波電壓的最大峰值為 1V。 。仿真結(jié)果表明，并聯(lián)型有源電力濾波器能有效的抑制諧波 圖 并聯(lián)混合型電力濾波器結(jié)構(gòu)示意圖 圖 三相非線性負(fù)載輸入電壓和輸入電流波形 并聯(lián)型三相四線制有源電力濾波器滯環(huán)電路設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 28 頁(yè) 圖 三相 APF 輸入電壓和電流波形 圖 單相 APF 輸出直流電壓波形 圖 補(bǔ)償后電源輸入電壓和輸入電流波形 并聯(lián)型三相四線制有源電力濾波器滯環(huán)電路設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 28 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 粟時(shí)平，劉桂英 .靜止無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù) 中國(guó)電力出版社 20xx ［ 2］靳龍章，丁毓山 .電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償實(shí)用技術(shù)［ M］ .北京 :中國(guó)水利電力出版社，1997. ［ 3］王兆安，楊君，劉進(jìn)軍 .諧波抑制和無(wú)功功率補(bǔ)償［ M］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. ［ 4］ Xiao Xiangning， Xu Yonghai， Liu Hybrid Active Filter for Filtering Power System Harmonics. 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