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多重化大容量有源电力滤波器的主电路结构研究

引言随着非线性负载在配电系统中应用的不断增加,供电系统的电能质量问题变得越来越重要,同时,生产过程的自动化和智能化以及各种复杂的精密设备对电能质量也提出了更高的要求I’l,如何抑制电网谐波、改善电能质量成为近年来研究的热点。有源电力滤波器(Aetive Power Filter,ApF)以其良好的动态响应速度和补偿特性在理论和实际应用方面都得到了很大的发展121。 对于实现大功率有源电力滤波器的方法目前己取得了很多成果阵9j。随着容量的增大,电力电子器件所容许的开关频率越来越低,因此将APF用于大容量谐波补偿时存在着器件开关频率与容量之间的矛盾。解决此矛盾有3种方案:一是将容量小但开关速度相对较快的器件串并联以满足容量和开关速度的要求;二是将多台独立的小容量APF并联使用;三是采用多重化主电路实现大容量APF。其中第三种方案是最为合理和有效的,与前两种方案相比,第三种方案在满足容量要求的同时还可以提高等效开关频率I’“]。采用多...  (本文共5页) 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

模块化有源滤波器的研究

随着电力电子技术的发展,晶闸管等开关型功率器件在大功率工业场合的应用日趋广泛,这些非线性负载成为了电力系统的主要谐波源,从而严重的降低了电网的电能质量。大容量有源滤波器由于具有良好的动态响应和补偿特性,因此,从长远来看,它将成为谐波抑制和无功补偿的主要设备,实现真正的“绿色电网”。文章首先针对基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法和基于同步旋转坐标变换的谐波电流检测方法进行对比讨论,分析了它们的基本检测原理、特点及适用场合。通过理论分析得出,基于旋转坐标变换的谐波电流检测法通用性好、精确度高,在电源电压不对称且畸变的情况下能准确计算出补偿电流的指令值。其后文章对有源滤波器的主电路参数设计进行了研究,并针对容量为500kVA的APF进行相关参数设计。电流控制方法直接关系到有源滤波器的补偿效果,本文针对瞬时值比较电流控制法、三角载波线性控制法、双闭环空间电压矢量控制法三种控制方法,详细地分析了基本原理,并进行了对比分析。通过建立三种...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电力系统自动化》2002年16期
电力系统自动化

模块化PWM主电路实现的大容量有源电力滤波器

0 引言大容量的工业装置产生的谐波对电网危害很大 ,尤其是对一些负载变化剧烈、电网扰动较大的场合 ,必须给予足够的重视 [1]。有源电力滤波器 (APF)以其良好的动态响应速度和补偿特性 ,被用于补偿电力系统或大容量工业装置中的谐波与无功是许多研究者所关心的问题之一[2 ] 。在国外 ,使用有源电力滤波器对大功率负载和电网进行谐波抑制和无功补偿近年来迅猛增加[1,2 ] ,这也是今后的一个发展方向。由于大功率负载的功率较大 ,在使用有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿时 ,相应地要求有源电力滤波器要具有一定的容量。如何实现大功率有源电力滤波器的方法已取得了不少的研究成果 [3~ 5]。对于大容量的电力电子装置 ,如果简单采用普通电路的主电路拓扑 ,就要求所使用的电力电子器件在容量方面具有比较高的要求。众所周知 ,电力电子器件随着容量的增大其所容许的开关频率却越来越低 ,而较低的开关频率又直接影响有源电力滤波器的补偿效果 ,所以在...  (本文共4页) 阅读全文>>

武汉科技大学
武汉科技大学

基于多重化注入式混合型电力滤波器的研究

本文主要研究基于多重化的注入式混合型电力滤波器。注入混合型电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行实时补偿,本文采用多重化的主电路结构,具有响应速度快、补偿效果较好,能够实现动态连续、实时补偿、补偿精度高的特点。目前一方面电力电子器件的发展对电网电能质量造成了严重影响,而另一方面有源电力滤波器的成本居高不下且容量难以达到要求,使得有源电力滤波器无法大范围投入使用。因此从拓扑、谐波检测方法、控制系统硬件等方面入手,研究高性能价格比的新型电力有源滤波器具有很高的理论价值和实用价值。本文首先讲述了电网谐波问题以及电力滤波器的研究现状;第二章介绍了有源电力滤波器的基本原理;第三章介绍了多电平电力滤波器主电路拓扑结构,并对其工作原理进行了详细的说明;第四章对多重化电力滤波器谐波电流检测方法进行了阐述;最后主要对基于多重化注入式混合型电力滤波器的补偿控制策略进行了研究,并对...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

多台APF并联技术及其实现

随着科技的日新月异,电能的应用和发展程度成了衡量一个国家经济发展水平和综合国力的重要标志之一。得益于电力电子器件的不断更新,电力电子技术突飞猛进,使得电能应用更加节能高效,但大量电力电子设备的普及应用也给电力系统带来了严重的谐波干扰。有源电力滤波器作为一种能综合性地动态补偿谐波和无功的电力电子装备,在改善电网的电能质量方面发挥了相当重要的作用。最常用于治理电流型谐波源的并联型有源电力滤波器,由于其安装维护方便、补偿效果好、易于保持系统稳定,成为电力电子技术领域的研究热点。本文首先简明介绍了谐波的定义、危害、标准以及常用治理方法,概述了有源电力滤波器的研究现状,介绍了有源电力滤波器的拓扑分类和并联型有源电力滤波器的工作原理等。根据有源电力滤波器系统构成要素,从谐波检测方法、电流跟踪控制方法对有源电力滤波器的控制核心部分做了相关对比分析。直流侧电压通常控制在恒定值,为了提高单台有源电力滤波器的利用效率,本文创新性地提出了直流侧电压自...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

西华大学
西华大学

双重化有源电力滤波器控制方法的研究

当今社会,工业技术飞速发展,电网中出现了越来越多的非线性负荷。电力电子器件在给电力系统带来更高的可靠性和效率的同时,也带来了更多的电能质量问题,其开关动作向电力系统中投入了大量的谐波分量,造成了电力系统中电压和电流波形的严重失真。世界各国已经提高了对电能质量问题的重视,对谐波的治理也就显得更为迫切。安装滤波装置是一种有效的降低谐波污染的措施,纵观现有的滤波装置,有源电力滤波器以其高度可控性和快速响应性的巨大优势,更多的被人们所重视。与无源滤波器相比,在对于电能质量要求越来越严格的今天,电力电子器件的高速发展,器件性能的飞速提高,有源电力滤波器必然会成为治理谐波的最优产品。本文首先介绍了谐波的来源和谐波畸变的影响,并概述了其研究现状,对有源电力滤波器的理论基础、工作原理、分类加以阐述,基于三相三线制并联有源电力滤波器,简要分析基于瞬时无功功率理论的谐波检测法,即ip-iq法。针对现阶段大容量有源电力滤波器的迫切要求,应用多重化技术...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>