相关级联混合型有源电力滤波器的仿真研究

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1、总第50卷第565期电测与仪表V01．5ONo．5652013年第1期ElectricalMeasurement&InstrumentafionJan．2013级联混合型有源电力滤波器的仿真研究于燕萍，梁雪峰，徐永海，方京梅(1．西门子(中国)有限公司上海分公司，上海200082；2．华北电力大学，北京102206；3．河北省电力公司检修分公司，石家庄050070)摘要：高电压等级电力系统中，大容量有源电力滤波器的谐波抑制性能主要受主电路开关器件耐压水平和工作频率的限制。提出一种由有源级联多电平逆变器和无

2、源单调谐滤波器构成的混合型有源电力滤波器主电路拓扑结构以及该混合型装置主要参数的设计方法。由于无源滤波器的存在，稳态运行时，可以大幅降低有源部分的容量和耐压水平，同时分析了该混合型装置绝大多数基波电压由无源部分承担的原因。此外，有源部分级联结构的应用可以降低单个开关器件的耐压水平，获得较高的等效输出频率。对级联混合型有源电力滤波器主电路及其控制系统进行仿真，仿真结果验证了所提方案的特点以及良好的补偿效果。关键词：级联多电平逆变器；有源电力滤波器；直流电容电压控制；PSCAD中图分类号：TM933文献标识码

3、：B文章编号：1001—1390(2013)01—0071—07SimulationResearchofCascadeHybridActivePowerFilterYUYan—ping，LIANGXue—feng’，XUYong．hai，FANGJing．mei(1．SiemensLtd．，ChinaShanghaiBranch，Shanghai200122，China．2．NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China．3．HebeiElect

4、ricPowerMaintenanceCompany，Shijiazhuang050070，China)Abstract：Inthehigh—voltagelevelpowersystem，theharmonicsuppressionperformanceoflargecapacityactivepowerfilter(APF)islimitedmainlybythevoltagewithstandlevelandtheoperationfrequencyofswitchingdevice．Themain

5、circuitanditscalculationmethodforkeyparametersofhybridAPF(HAPF)，whichconsistsofcascademulti．1evelconverterandsingle—tunedpassivefilters，areproposedinthispaper．Thecapacityandvoltagewithstandlevelofactivepartsinthiscircuitcanbelargelyreducedduetothepassivef

6、ilterinthesteadystate．Andthereasonswhythefundamentalvoltageofhybriddeviceisundertakenbythepassivepartareanalyzedindetailinthispaper．Inaddi—tion，thecascadestructureofactivepartcaneffectivelyreducethevoltagewithstandlevelofsingleswitchingdeviceandobtainhigh

7、erequivalentoutputfrequency．Themaincircuitandcontrolsystemofthecascadehybridactivepowerfilterareresearchedbysimulationandtheresultsofwhichvalidatesthecharacteristicsandgoodcompensationper-formaneeoftheschemeproposedinthispaper．Keywords：cascademultilevelco

8、nverter，activepowerfilter，DCbusvoltagecontrol，PSCAD0引言并联型有源滤波器能够很好地克服无源滤波器随着电力系统中敏感负荷的增加，谐波的危害的缺点，然而纯有源电力滤波器的成本高、功耗大、也受到人们越来越多的关注。传统无源滤波器(pas—维护复杂，而且受到电力电子开关器件容量的限制，sivefilter，PF)因其结构简单、成本低廉以及运行维护难以用在高电压电力系统中J。如何在不损