提高并联有源电力滤波器补偿精度的分析

《提高并联有源电力滤波器补偿精度的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文第一章绪论册：巫舶‰匿加。％”2，III。可见，THD表征电网电流波形畸变的情况，若THD严重超标时，甚至会致使电器设备损坏。1．1．1谐波来源及谐波危害所谓谐波，是指在基波成分上叠加的其它频率的波，谐波的频率是基波的整数倍。电力系统谐波是由非线性设备产生的，而电力系统中的非线性设备无处不在，因此从这个意义上来讲，电力系统的谐波与电力系统是同步产生的。而在20世纪20年代和30年代第一台静止汞弧交流器在德国的应用，谐波问题才引起人们的注意。当电网给线性负载(如电阻、电感和电容)供电时，电流波形不发生变化，仍然是正弦交流电。但给非线性负载(如电气化铁道牵引负荷、整流负载

2、、交流不间断电源UPS、交频调速装置等)供电时，电流波形就会发生畸变，除了含有基波分量外，还含有谐波分量。谐波具有以下危害；一方面，对电力系统内部而言，谐波使公用电网用电设备产生附加谐波损耗；谐波影响用电设备(电机、变压器、电容器)的正常工作；谐波会引起系统局部的并联和串联谐振，从而造成谐波放大，加剧谐波影响；谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，影响电气测量仪表的正确计量和部分传感器的正常工作。另一方面，对于电力系统外部，谐波会对附近的通信系统和电力设备造成严重干扰[11-[5]o1．1．2谐波标准及抑制措施谐波问题的日益严重，世界各国及相关权威机构颁布了限制电力系统谐波的准则，其中比

3、较有影响的有国际电气电子工程师协会的IEEE-519和国际电工委员会的IEC61000-3-2标准。我国对电网谐波污染的立法始于1993年，国家技术监督局颁布了《电能质量公用电网谐波》(GB／T14549-93)，于1994年3月1日起正式执行，表1．1、表1．2所示为该国标规定的电网标称电压0．38kV时的公用电网谐波电压(相电压)限值和注入公共连接点的谐波电流允许值。此外还有2浙江大学硕士学位论文第一章绪论6812325-1990《电能质量供电电压允许偏差》、GB／T15543—1995《电能质量三相电压允许不平衡度》、、GB／T15945—1995《电能质量电力系统频率允许偏差》、

4、GBl2326-2000《电能质量电压波动和闪变》等标准。上述国标均作为推荐标准，而非强制执行。表1．1公用电网谐波电压(相电压)限值电网标称电压电压总谐波畸变率各次谐波电压含有率(％)(kv)(％)奇次偶次O．385．O4．o2．O表1．2注入公共连接点的谐波电流允许值标准短路谐波次数及谐波电流允许值(A)电压容量57111317192325(kv)(MVA)O．381O6244282418161412解决谐波问题有两条途径：一是对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，且功率因素为1，这种方法也叫做主动式消除谐波。采用的技术如多重化技术、PWM整流技术以及有源功率因数校正技术等；另

5、一方面，采用被动式消除谐波，主要有无源滤波和有源滤波两种形式。无源滤波技术是补偿谐波的传统方法，具有结构简单、同时能补偿谐波和抑制无功的优点。但无源滤波技术也存在一些缺点，最大不足是补偿特性容易受电网阻抗和运行状态的影响，易和系统发生并联谐振，使滤波器过载甚至烧毁。此外，它还有体积大，重量大，参数的漂移等缺点。为了克服无源滤波器的上述缺点，各国学者不断探索新的谐波抑制手段。目前，采用有源电力滤波器是发展的一个重要趋势陆卜归1。自从上个世纪70年代提出后，有源滤波技术在各方面取得了重大进展，国外已有这方面的工业应用和产业化开发．与传统的无源滤波相比，有源电力滤波器能对频率和幅值变化的谐波进

6、行动态补偿，所需的储能元件容量较小；可同时补偿无功功率(包括动态无功功率)、消除负序电流、抑制闪变、调节和平衡三相不平衡电压等；补偿特性不受电网阻抗的影响，不会与电网阻抗产生并／串联谐振，且对外电路的谐振具有阻尼作用；不存在过载问题，当负载谐波电流较大时，仍能继续运行。所以，国内越来越多的学者探索有源电力滤波器的产业化、商品化。浙江大学硕士学位论文第一章绪论1．2研究现状1．2．1有源电力滤波器的拓扑发展拓扑结构并非有源电力滤波器的主要研究方向，对应的理论成果较少。目前，各种有源电力滤波器拓扑几乎定型，按照与电网连接方式，有源电力滤波器可分为并联型和串联型[10]-

7、14]o并联型有源电

8、力滤波器(ShuntAPF)是最早提出，也是目前应用最广的一种有源滤波器，其基本结构如图1．2(a)所示。正常工作时它相当于谐波发生器，产生大小相等，方向相反的谐波电流以抵消负载的谐波成分，使网侧电流保持为正弦波，无畸变。该拓扑可用来补偿电流源型谐波源，如整流桥阻感性负载。由于安装方便，易于维修，商用化的有源电力滤波器一般都采用并联型。ShuntAPF(a)(c)(b)Series姆鼍APFPPF(d)图1．2有源电力滤波器拓扑结构