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有源电力滤波器在特殊负荷场合中的应用

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人气:-发表时间:2018-04-04 13:23【

  近年来随着大量电力电子装置的应用,给电力系统带来了严重的谐波污染,危害电网中其他设备和电力系统的安全运行。有源电力滤波器(APF)能够同时抑制谐波和补偿无功功率,具有响应速度快和动态补偿效果好的特点,目前正走向大规模的工业应用。但工业现场环境复杂,存在各种各样的负载,因而对有源电力滤波器在各种负载条件的应用可能存在的问题以及对应的解决策略进行研究具有重要的理论和工程实际意义。

  很多工矿企业选择安装电容器组补偿无功功率,提高功率因数,这就导致负荷会呈现容性。并联型有源电力滤波器(SAPF)主要是用来补偿阻感性负载的,当用来补偿容性负荷时,会给系统注入谐振激励源,导致谐波放大,负载过流。另外在实际工业现场很多负荷比如矿热炉和电极炉,还有控制三相异步电动机不时启停的的变频器和软启动器,他们的负荷电流都是变化剧烈的,产生的谐波电流也跟着快速变化,这就导致有源电力滤波器响应太慢,补偿跟踪不上。

  电力系统中,并联电容器组可以补偿无功,起到改善功率因数和提高电压质量,降低线损的作用。在我国低压配电网中,无功补偿大部分采用并联电容器。但是由于电容具有通高频阻低频的特性,当电网电压有畸变时,会在负载上产生谐波电流,流入电容器。另外有源电力滤波器投入补偿非线性负载时,开关动作产生的高频谐波电流不走电源侧也会流入电容器,引发有源电力滤波器输出滤波电感与电容器并联谐振,导致电容器和系统侧谐波电流放大,负载过流。

  只要把高频谐波电流在指令电流运算环节滤除就可以抑制谐波放大现象。一般可以从软硬件两种方式去着手。硬件主要是在负载电流采样前端信号调理电路中加Rc低通滤,选择相应的RC参数。若IGBT的开关频率工作在10kHz,所以截止频率选在2.5kHz,即有源电力滤波器最高能滤除50次谐波。

有源电力滤波器

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