关于安装有源电力滤波器提高电能质量的探讨

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1、关于安装有源电力滤波器提高电能质量的探讨（四川邮电职业技术学院）摘要：木文主要阐述了有源滤波器的相关理论知识，详细研宄了有源滤波器所其有的优势，且主要从有源滤波器的应用优势和产生的经济效益方面进行探讨。关键词：有源电力滤波器；电能质量；改善随着我国社会的发展，我国的电力系统不断地进行升级和更新，且增加了多种电力电子设备，如电弧炉、变频调速装置、电网中整流器等，而这些电力电子装置的不平衡性、冲击性、非线性等特性严重影响了电能质量。而在现代社会经济条件下，层出不穷的新型电子设备对电能质量的要求也越来越高

2、。因此，积极研究治理电能质量的措施己经成为电力事业发展的研究重点，而木文主要对有源电力滤波器的应用进行研宄，以达到提高电能质量的目的。1有源滤波器的相关理论谐波的危害电网给交流调压、二极管整流器、变频器等非线性负载供电时，电流波形会产生异变，不仅有基波，还有谐波。谐波会直接消耗基波无功功率，进而给电网和用电户带来较大的影响。谐波会对变压器、电容器、旋转电机等设备的正常运行带来较大的影响，设备无法正常工程，且设备绝缘老化速度加快、使用寿命缩短，产牛.这种情况的主要原因是频率升高带来的涡流、磁滞、集肤效

3、应等，谐波电流会附加损耗转子回路、电机绕组和转子定子铁心，提高的电机温度，使电机出现局部过热现象，进而加速设备老化，情况严重时会使设备发生故障。不仅如此，谐波会提高电网谐振发生率，主要原因是电网普遍应用了补偿功率因数的电容器，以补偿无功功率，提高功率因数，且电网中还有感性部分，而电网中的电容和感性部分会为谐振提供条件，进而对某频率谐波产生较高的电流或电压，超出设备承载能力而损坏，从而产生事故。由此可见，谐波具有较大的危害，极大地影响了电能质量，应采用有效的措施予以消除。（二）有源滤波器工作原理0前提

4、高电能质量的方法中，奋源电力滤波设备替代传统无源补偿设备是重要的一种措施。但是在奋源滤波器的实际应用过程中，依然存在较多的问题，如控制鲁棒性差、补偿精度低、设备相应速度慢等。因此，如果要在电网中合理应用有源电力滤波器，就需要对滤波器的谐波进行综合分析和精确地检测，进而设计出科学的应用方案。补偿电流发生电路和指令电流运算电路是组成奋源电力滤波器的主要结构。动态监测线路电流情况主要由指令电流运算电路完成，该电路直接将检测的电流信号转换成数字信号，并直接将处理后的信号传递至高速数字信号处理器中，基波与谐波

5、分离，获取指令电流，之后利用电流对驱动电路和控制电路进行追踪，而该电路发出的脉宽调制信号由补偿电流发生电路接收，启动IPM功率或IGBT功率模式，产生可消除电力谐波的补偿电流，并让其进入电网，进而提高电能质量。该补偿电流的幅值与谐波电流相同，但是苏极性与谐波电流相反，因此，可以快速、冇效地消除谐波电流。图1为冇源滤波器的工作原理图。冇源滤波器的优势（一）有源滤波器的应用优势有源滤波器的优势较多，具有提高电力质量、指导线路变压器增容、节能等优势。电力系统综合经济运行评价参数是功率因素，功率因素越小，电

6、力系统的经济性越低，企业电力能耗较大，用电不合理，功率因素越大，电力系统的经济性越高，企业用电合理。而旮源滤波器节能充分，可直接根据情况需要来产生基波无功补偿电流，达到实时无功补偿的0的，进而使电网的功率因数得到冇效改善。有源滤波器具有提高电能质量的优势，主要包含以下内容：电网应用有源滤波器后，补偿地点的线路电压变大，而补偿后电网的功数因素越大，功率因数对应正切值将越小，电网系统中的电压损耗量将降低，进而增强了对电压闪变的抑制作用。除此之外，有源滤波器可减少网络污染。电气机车、整流设备、逆变设备、电

7、焊机等供配电系统设备均会增加高次谐波电流，从而增加变压器、发电机等电磁元件的损耗程度，II会严重污染网络，降低电力系统中仪表、电子设备、计算机等设备的测量精度。因此，电力工程人员应积极采用有效措施抑制、消除网络污染。而奋源滤波器能够产生消除奋功谐波电流和无功电流的补偿电流，该电流的幅值与谐波源相等，但是极性与谐波源相反，从而可冇效地消除电力谐波，保证电网电流干浄。0前，在电力系统中通常应用有源滤波器、无源滤波器、混合型滤波器进行谐波的治理。尽管无源滤波器的成本较小，结构不复杂，但是电网阻抗和其自身参

8、数的变化会对滤波的效果产生较大的影响，容易出现谐振现象。与无源滤波器相比，有源滤波器的性能更加优良，且治理谐波的效果更加显著。电力系统中已经广泛应用RITHAF结构进行谐波的治理。该结构的冇源部分是电压型逆变器，无源部分是1组2阶高通滤波器和多组卑调谐波滤波器组成，奋源部分在耦合变压器与基波串联谐振电路并联的基础上，与无源部分串联，最后形成了RITHAF结构。冇源部分无需承受基波电压，且容量小，具冇较强的经济效益。在电网中应用有源电力滤波器后，可在原有电力运行系统的基