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电能质量控制与节能技术--有源电力滤波器

 

       谐波不仅会增加输电线路的损耗、消耗系统的无功功率储备,而且会造成自动装置工作紊乱、电容器谐振、电能计量的误差等。谐波治理装置包括有源滤波器和无源滤波器两类。随着电网日益复杂、非线性、冲击性负荷增加,无源滤波器已经无法满足精确、快速谐波治理的要求,有源电力滤波器为配网谐波治理提供了更先进的技术手段。
       有源电力滤波器的拓扑结构、连接方式的种类较多,根据有源滤波器与电网的连接形式,大体可分为并联型和串联型。目前绝大部分应用的是并联型有源滤波器,它的基本拓扑结构、实验样机分别如图17和18所示。

 

图17 有源电力滤波器基本结构

 

图18 有源电力滤波器样机系统

 

(1)基本原理
       并联型有源滤波器是一种用于动态抑制谐波的电力电子装置,它通过实时检测电网的谐波电流,向电网注入补偿电流,以抵消又谐波源产生的谐波电流。有源滤波器本身为一个可控电流源,能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
(2)技术特点
       有源电力滤波器具有以下优点:
       1)不仅能补偿各次谐波电流,还可抑制电压闪变,补偿无功;
       2)滤波特性不受系统阻抗等的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;
       3)可跟踪补偿变化的谐波,即具有高度可控性和快速响应性等特点。
(3)适用场合
       由于有源电力滤波器具有以上优点,它特别适合用来治理电网或者非线性负载端的谐波电流,有源电力滤波器的具体适用场合包括:
       1)电弧炉、电机车、晶闸管变流器、PC、TV、空调等谐波污染严重场合;
       2)电压波动:电焊机、冲压机、吊车、电梯、风力发电机、X光机等电压波动污染严重场合;
       3)电焊设备,吊车,风力发电机、电梯、冲压机、电锯等闪变问题严重场合;
       4)照明设备、感应炉、电焊机、电阻炉、石英熔炼炉等三相不平稳问题严重场合。