并联混合型有源滤波器研与仿真的综述

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1、并联混合型有源滤波器研与仿真的综述摘要：随着电力电子设备的广泛应用，大量的谐波和无功电流注入电网，对公用电网的供电质量和用户设备的安全运行造成严重的威胁。将传统的无源滤波器和有源滤波器结合起来，互相取长补短，组成混合型有源滤波器，是当前APF研究领域的一个重要方向。关键词：有源滤波器；谐波抑制与无功补偿；电网公害；正文：随着电力电子技术的发展，电力电子装置的广泛应用给电力系统带来了严重的谐波污染。各种电力电子设备在运输、冶金、化工等诸多工业交通领域的广泛应用，使电网中的谐波问题日益严重，许多低功率因数的电力电子装置给电网带来额外负担并影响供电质量，因此，

2、电力电子装置的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍。故抑制谐波污染，提高功率因数的研究已成为电力电子技术中的一个重大课题。本文围绕这一关键问题，通过对电力电子谐波源及其危害的认识和分析，从有源滤波器的谐波抑制补偿手段出发，探讨了综合治理的方法，最后对谐波综合治理的发展趋势进行了展望。为了保证供电质量、提高电力系统运行的安全性和经济性，谐波抑制和无功补偿问题已是当前电力系统中迫切需要解决的问题。为解决电力电子装置和其他谐波源的污染问题，就当前的工业现实而言,抑制谐波的基本手段是装设各类滤波补偿装置。装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC滤波器。这种

3、方法既可抑制谐波又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能消除固定频率的的谐波，滤除效果也不甚理想。无源滤波器(PF)通常采用电力电容器、电抗器和电阻器按功能要求适当组合，在系统中为谐波提供并联低阻通路，起到滤波作用。无源滤波器的优点是投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便，因此无源滤波是目前广泛采用的抑制谐波及进行无功补偿的主要手段。无源滤波器的缺点在于其滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比所决定，只能消除特定的几次谐

4、波，而对其它次谐波会产生放大作用，在特定情况下可能与系统发生谐振；谐波电流增大时滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载；有效材料消耗多，体积大。有源滤波器(APF)通过检测电路检测出电网中的谐波电流，然后控制逆变电路产生相应的补偿电流分量,并注入到电网中,以达到消谐的目的。APF滤波特性不受系统阻抗影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险。与无源滤波器相比，具有高度可控性和快速响应性，不仅能补偿各次谐波，还可抑制电压闪变、补偿无功电流，性价比较为合理。另外,APF具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波。APF按与系统连接方式分类,可分为串联型、并联型、混

5、合型和串－并联型。并联型APF可等效为一受控电流源，主要适用于感性电流源负载的谐波补偿。它能对谐波和无功电流进行动态补偿，并且补偿特性不受电网阻抗影响。目前这类APF技术已相当成熟，大多数工业运行的APF多属此类滤波器。但其安装容量受开关器件容量的限制,将无源滤波器和有源滤波器相结合构成的混合型有源电力滤波器,取两者之长,补其之短,有助于减少谐波补偿系统的初期投资,提高性能价格比,达到APF实用化及谐波抑制的目的。总结：从当前大功率滤波装置从经济上考虑，可以采用APF与优无源滤波器并联使用的混合型有源滤波系统，以减小APF的容量，达到降低成本、提高效率的

6、目的。谐波的综合治理工作势在必行。消除电力电子装置谐波污染的工作，可称之为电力电子技术应用的“绿色工程”。电力电子技术的发展必须和这个工程同步，这样才能为高效、低污染地利用电能开辟重要途径，促进我们国民经济的发展和用电设备的革新。参考文献[1]程汉湘,田新良,荆怀成.有源滤波器实用化保护电路与方法的研究[J].高压电器,2009,45(6):52-55.[2]谭甜源,罗　安,唐　欣,等.大功率并联混合型有源电力滤波器的研制[J].中国电机工程学报,2004,24:41-45.[3]陈国柱，吕征宇，钱照明．有源电力滤波器的一般原理及应用[J]．中国电机工程

7、学报，2000，20(9)：17-21．