有源电力滤波器的基本原理和分类hltl.docx

有源电力力滤波器器的基本本原理和和分类1有源源电力滤滤波器的的基本原原理 有源电电力滤波波器系统统主要由由两大部部分组成成，即指指令电流流检测电电路和补补偿电流流发生电电路。图1 有有源滤波波器示意意图 指令电电流检测测电路的的功能主主要是从从负载电电流中分分离出谐谐波电流流分量和和基波无无功电流流，然后后将其反反极性作作用后发发生补偿偿电流的的指令信信号。电电流跟踪踪控制电电路的功功能是根根据主电电路产生生的补偿偿电流，计计算出主主电路各各开关器器件的触触发脉冲冲，此脉脉冲经驱驱动电路路后作用用于主电电路。这这样电源源电流中中只含有有基波的的有功分分量，从从而达到到消除谐谐波与进进行无功功补偿的的目的。根根据同样样的原理理，电力力有源滤滤波器还还能对不不对称三三相电路路的负序序电流分分量进行行补偿。 有有源电力力滤波器器的主电电路一般般由PWWM逆变变器构成成。根据据逆变器器直流侧侧储能元元件的不不同，可可分为电电压型有有源滤波波器(储储能元件件为电容容)和电电流型有有源滤波波器(储储能元件件为电感感)。电电压型有有源滤波波器在工工作时需需对直流流侧电容容电压控控制，使使直流侧侧电压维维持不变变，因而而逆变器器交流侧侧输出为为PWMM电压波波。而电电流型有有源滤波波器在工工作时需需对直流流侧电感感电流进进行控制制，使直直流侧电电流维持持不变，因因而逆变变器交流流侧输出出为PWWM电流流波。电电压型有有源滤波波器的优优点是损损耗较少少，效率率高，是是目前国国内外绝绝大多数数有源滤滤波器采采用的主主电路结结构。电电流型有有源滤波波器由于于电流侧侧电感上上始终有有电流流流过，该该电流在在电感内内阻上将将产生较较大损耗耗，所以以目前较较少采用用。图2 电电压型有有源滤波波器图3 电电流型有有源滤波波器2有源源电力滤滤波器的的分类 按电路路拓朴结结构分类类，电力力有源滤滤波器可可分为并并联型、串串联型、串串并联联型和混混合型。图4 并并联型有有源滤波波器 图4所所示为并并联型有有源滤波波器的基基本结构构。它主主要适用用于电流流源型非非线性负负载的谐谐波电流流抵消、无无功补偿偿以及平平衡三相相系统中中的不平平衡电流流等。目目前并联联型有源源滤波器器在技术术上已较较成熟，它它也是当当前应用用最为广广泛的一一种有源源滤波器器拓补结结构。图5 串串联型有有源滤波波器 图5所所示为串串联型有有源滤波波器的基基本结构构。它通通过一个个匹配变变压器将将有源滤滤波器串串联于电电源和负负载之间间，以消消除电压压谐波，平平衡或调调整负载载的端电电压。与与并联型型有源滤滤波器相相比，串串联型有有源滤波波器损耗耗较大，且且各种保保护电路路也较复复杂，因因此，很很少研究究单独使使用的串串联型有有源滤波波器，而而大多数数将它作作为混合合型有源源滤波器器的一部部分予以以研究。图6 混混合型有有源滤波波器 图6所所示为混混合型有有源滤波波器的基基本结构构。它是是在串联联型有源源滤波器器的基础础上使用用一些大大容量的的无源LL-C滤滤波网络络来承担担消除低低次谐波波，进行行无功补补偿的任任务。而而串联型型有源滤滤波器只只承担消消除高次次谐振及及阻尼无无源LCC网络与与线路阻阻抗产生生的谐波波谐振的的任务。从从而使串串联型有有源滤波波器的电电流、电电压额定定值大大大减少(功率容容量可减减少到负负载容量量的5%以下)，降低低了有源源滤波器器的成本本和体积积。从经经济角度度而言，这这种结构构形式在在目前是是一种值值得推荐荐的方案案。但随随着电力力电子器器件性能能的不断断提高，成成本不断断下降，混混合型有有源滤波波器可能能被下面面一种性性能价格格比更高高的有源源滤波器器代替。图7 串串并联联型有源源滤波器器图7所示示为串并联型型有源滤滤波器的的基本结结构。它它组合了了串联有有源滤波波器和并并联有源源滤波器器的优点点，能解解决电气气系统发发生的大大多数电电能质量量问题，所所以又称称之为万万能有源源滤波器器或统一一电能质质量调节节器(UUPQCC)，该该类有源源滤波器器的主要要问题是是控制复复杂、造造价较高高。