基于瞬时无功功率理论的APF研究.pdf

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1、研究与DOh10．3969，j．issn．1009-9492．2014．07．021基于瞬时无功功率理论的APF研究张芳，史晨虹，王志良，李广伟，王效亮，石连凯，刘志蕾(1．北京精密机电控制设备研究所，北京100076；2．中国铁道科学研究院，北京100081；3．北京万兴建筑集团有限公司，北京102600)摘要：有源电力滤波器(APF)是电能质量治理中用于抑制电网谐波电流的主要装置。APF系统中，谐波电流检测的快速性、准确性决定了系统补偿谐波电流的性能。采用基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法来解决谐波电流的检测问题。通过在EMTDC／PSCAD搭建模型进行仿真计算，

2、验证了理论的正确性。通过制作样机进行测试实验，验证了基于瞬时无功功率理论的APF具有响应速度快、检测准确的优点。关键词：有源电力滤波器；谐波检测；快速性；瞬时无功功率；准确性中图分类号：TN713文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)07—0069—04APFResearchBased0nInstantane0usReactiveP0werTheoryZHANGFang，SHIChen—hong，WANGZhi-liang，LIGuang-wei，WANGXiao-liang，SHILian—kai．LIUZhi—lei(1．BeijingResearch

3、InstituteofPreciseMechatronicControls，Beijing100076，China；2．ChinaAcademyofRailwayScience，Beijing100081，China；3．BeijingWANXINGBuildingGroupCo．，Ltd，Beijing102600，China)Abstract：Activepowerfilter(APF)isthemainelectronicsdeviceusedtorestrainingharmonicsandcompensatingreactivepower．Inthesystem

4、ofAPF．theabilityisuptotherealtimingandaccuracyofdetectingharmonics．Inthisthesis．it0ffersaharmoniccurrentdetectionmethodisbasedoninstantaneousreactivepowerreferencingtraditionalarithmetic．Inthisthesis，EMTDC／PSCADusedtosimulatedetectionmethodandamodelmachineusedtoempiricaltest．Experimentsha

5、veshownthat，theharmoniccurrentdetectionmethodbasedoninstantaneousreactivepowerhavebetterresponseratesandaccuracy．APFmodelmachinecanmeettheharmoniccompensationrequirement．Keywords：activepowerfilter；harmonicsdetection；rapidity；instantaneousreactivepower；veracityO引言产生的谐波电流，以此作为指令信号，通过电子电力电子装

6、置是人类现代化生活中不可或缺开关装置产生一个与谐波电流相同的信号来补偿的设备。电子开关设备为日常生活带来方便的同电网，从而消除电网中的谐波电流，最终形成一时，也在电网中引入了谐波源，造成了电网的污个闭环补偿系统，使得电网电流稳定输出。如图染。传统的Lc调谐滤波器是滤除谐波的主要手1所示。段，但其补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，图1为APF的结构框图，图中和分别为也和系统发生并联谐振，导致谐波放大。此外，电网电源和电网电流，和，c分别为负载电流和传统的平均无功功率补偿法具有滞后大和运算复APF补偿电流。从图中可以看出APF主要由控制杂等缺点。有源电力滤波(APF)采用的瞬

7、时无器、直流储能电容、三相逆变桥以及连接电抗器功功率补偿法巧妙的避开了传统算法的劣势，不四部分组成。首先系统控制器通过测量负载电流仅实时性好而且减小了运算量，且可操作性强n1。获得谐波电流信号，直流储能电容作为系统的能本文系统的介绍了有源电力滤波的方法。源装置，三相逆变桥由开关器件组成，系统控制1系统工作原理器就是通过控制三相逆变桥的开关器件以及连接有源电力滤波，即通过测量分析获得电网中电抗器的共同作用产生补偿电流，补偿电流汇人收稿日期：2014—02—18匿蛋圈夏与开发Ls，

8、，L在q轴的有功分量。利用公式(1)，对在d轴和