目前apf的主要拓扑

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1、三种主电路各有优坏，应根据实际需要加以选择。目前APF的主要拓扑为以下三种（从两电平的角度去看待这个问题）器件的数目角度来看待：电容中点式拓扑结构需要的数目是最少的，它只需要6个开关管器件；四桥臂式需要8个开关管器件；三个全桥电路12个开关器件。对于直流侧电压的要求：在相同的电网电压下，电容中点式需要的直流侧电压最高；四桥臂式居其次；三个全桥电路所需的直流侧工作电压最低（1）。电容侧电流和电压波动问题：电容中点式拓扑补偿时直流侧电容电流含有低次谐波，电容电压波动较大，四桥臂式流经电容的电流有效值更小，而且，在对称或近视对称系统中，电流值高频分量占有主要地位；三个全桥电路中的直流

2、侧电容也含有低次谐波，电压波动较大（1）。电容中点式由于串联的直流侧中点连接中线，零线电流要流过变流器直流电容，会带来上下电容电压不相等的问题，因为需要单独的控制来平衡2电容的电压。四桥臂的优点：（1）对零线电流的控制范围大于三桥臂变流器，补偿效果好。(2)能有效提高中性线容量而无需增大中性线的截面积。（3）直流侧电压利用率。（4）控制灵活，抗干扰性能能力强且具有很好的实时性。（2）（5）第四个桥臂主要是用来调节和稳定有源滤波器的中线电流（4）（6）四桥臂比三桥臂的优点在于各个桥臂可以独立控制且有更高的直流母线电压利用率，且N桥臂的开关管的额定容量应为其他桥臂的2~3倍。（5）

3、电容中点式的优点：使用较少的电力电子器件，简化了出发脉冲的设计和系统成本（3）。而三桥臂电容中分结构的有源滤波器直流中点直接和系统的零线相连，故只要选用合适的导线即可代替四桥臂结构中的N桥臂，成本大为消减。（5）由于N桥臂要求至少两倍于相电流额定电流能力，增加一个N桥臂就意味着超过30%的硬件成本。（5）三桥臂中分结构和四桥臂受到开关频率和电压的限制。（6）3H桥式的每一相看做独立相来控制，提高了整个系统的可控性，例如当一相发生故障时，不会影响其他两相的补偿效果。该结构主要优点其加在每一个H桥臂上的最大电压只是每一相的相电压，而不是线电压，故并联滤波器所需的直流侧电压会相应降低

4、倍。，3H桥式的拓扑结构由12个开关器件组成，这些逆变器通过三个单相隔离变压器和电感L连接到三相四线制系统上，这个结构既可以看做一个三相单元，又可以作为三个独立的单相单元来控制。但是3H桥式的有源滤波器因为开关器件多，成本高，因而它不如其他拓扑结构通用，但正是由于它的开关管多，故它能更好地控制三相四线制系统的每一相来解决电能质量问题。同时这种结构的直流侧的电压比其他结构小倍，在高电压领域具有很好的应用前景，这是其他两种拓扑结构所不具备的独特优点。（6）APF直流侧电容主要起电压支撑和滤除电压纹波作用，电容越大，则电压波动越小，APF补偿效果较好，但是电容越大，造成的成本就会加大

5、。（7）中点型三相四线制结构只需要三个桥臂和三个限流电抗器（或变压器），成本较低，但缺点是直流电容电压平衡控制较复杂，必须选用耐压水平高一些的开关器件，以免因直流电压偏差大使电容电压过高而损坏开关器件。而四极型三相四线制结构需要四个桥臂和四个限流电抗器（或变压器），因此成本相对较高，而且四个桥臂中中线上电流与其他三个桥臂电流是相互关联的，控制时应加以考虑，但该结构不存在直流电容电压的平衡问题。因此开关器件承受的反向电压为直流侧电容上电压。而三单相结构的三相四线制结构控制需要六个桥臂，而且必须采用变压器才能接入系统，因此成本最高，但三相可以独立灵活控制，控制算法上相对简单，也不存

6、在直流电容电压不平衡问题。（8）三个单相全桥组成的变流器结构，这种结构的有源滤波器控制最灵活，但是在低压的情况下需要变压器，同时使用的开关器件也最多，成本是最高。三桥臂变流器结构的有源滤波器对零序电流的控制是一种间接方式，从结构上看，三相变流器比四相变流器采用的开关管数目少，但是从控制的角度说，由于零线电流在两个电容上可能引起电压不平衡的情况，所以控制环节还要加入直流侧电容电压的平衡控制，所以控制环节比较复杂，但是所采用器件最少，因而更经济一些，且主要用于小容量系统。四桥臂变流器结构，这个变流器结构的有源滤波器是把第四桥臂与其他三个桥臂同等对待。第四个桥臂主要用来调节和稳定有源

7、滤波器的中线电流，控制上与其他三个桥臂类似。这种结构的有源滤波器结构简单，其控制方法可以从三相三线的控制方法直接推广而来，因而实现起来较为容易。（9）3H桥式由三个互相独立的单相APF组合而成，其结构简单、易于控制、可靠性高，然而开关管数目较多，成本较高。分裂式电容三相四线APF目前的应用最为广泛。缺点是全部中线都流过电容器，因此电容容量比较大，体积也相对较大，主要用于中小容量场合。同时，大量告辞谐波电流长时间流过电解电容，会降低电容的使用寿命。三相四桥臂为零序电流提供通路，这样通过增加一个