APF有源滤波器

《APF有源滤波器》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、APF系列有源滤波器（ActivePowerFilter）和配套APF的电抗器产品介绍2012年9月主要内容1谐波2PF无源滤波器3APF系列有源电力滤波器4配套APF使用的电抗器产品1电网的谐波电网谐波污染当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生将压，会使电压波形也变为非正弦波。对非正弦波作傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率大于基波的分量称为谐波。如今广泛使用的负载大部分是非线性的，如整流器、变频器、UPS、电梯、空调、节能灯（荧光灯）、复印机、家用电器等等。这些非线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网

2、中，使电网电压产生畸变，这种谐波“污染”会对电网和用户产生严重的危害。另外，冲击性、波动性负载，如电弧炉、焊接设备等在运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且造成电压波动，闪变和三相不平衡等电能质量问题，危害电网的安全运行。谐波源•UPS•变频器•开关电源•中频炉数据工业机房场合办公其他场合•空调•可控硅•电梯•工业照明清华大学柔性交流输配电系统研究所天津市先导倍尔电气有限公司2PF无源电力滤波器谐波抑制和治理的解决方法1.无源滤波器传统的抑制高次谐波的方法，是使用LC无源电力滤波器，一般是根据谐振原理来工作。它具有结构简单、一次性投入低、运行费用低，它在很宽的频率范围内

3、呈现为低阻抗，可以抑制多个频率的谐波。在吸收高次谐波的同时补偿无功功率，还具有改善负载功率因数的功能。但由于结构原理上的原因，在应用中存在以下难以克服的缺点。①.由于调谐偏移和残余电阻的存在，调谐滤波器的阻抗等于零的理想条件是不可能出现的，阻抗的变化大大妨碍了滤波效果，并且还存在滤波器过负荷的可能性。②.只能抑制按设计要求规定的谐波成分。有时由于高次谐波的成分较多，必须同时加入多个滤波器。这会使整个滤波器的成本和体积增加。③.随着电源侧谐波发生源的增加，谐波电流超量时，可能会引起滤波器的过负荷。④.LC滤波器电路会因系统阻抗参数变化而发生与系统并联谐振问题，从而使装置

4、无法运行。⑤.对于特殊的谐波，当系统阻抗和频率变化时，有可能因与电源阻抗并联谐振而产生“谐波放大现象”，使电路无法正常工作。⑥.消耗大量的有色金属，体积大，占地面积大。谐波抑制和治理的解决方法2.有源滤波器有源滤波器的基本原理是从被补偿对象中检测出谐波电流，然后由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等但极性相反的补偿电流（并联型）或对应的谐波电压（串联型），从而消除电网中的谐波电流，使电网电流只含有基波分量。与传统的LC滤波器相比，有源滤波器优点如下：①.实现了动态补偿，可对频率和幅值都变化的谐波以及变化的无功功率进行迅速的动态跟踪补偿。②.滤波器特性不受系统阻抗的影响

5、，可消除与系统阻抗发生谐振的危险。③.补偿无功功率时不需储能元件，补偿谐波时所需储能元件容量不大。④.可同时对谐波和无功进行补偿，且补偿无功的大小可做到连续调节，既可对一个谐波单独补偿，也可以对多个无功和谐波源集中补偿，性价比合理。无源滤波和有源滤波的对比谐波治理主要有两种设备：无源滤波器（PowerFilter，PF）及有源滤波器（ActivePowerFilter，APF）APFPF实时监测，动态补偿，PWM原理通过LC构建低阻抗回路控制逆变电路输出补偿极佳，通常可达90%甚至普通，通常为50%，最高约性能95%以上70%~80%优，可较为广泛的适应各普通，需进行

6、稳定性仿真稳定性种场合分析，适应性较差价格高中对配电要求价高或负载较大容量且功率因数较低的适用场合负载的场合，如机房、楼场合，对谐波要求低的场宇配电、部分工业负载等合APF的原理指令电流检测出补偿对象电流中的系统组成运算电路谐波和无功等电流分量。补偿电流发生电路根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流。APF的电气原理输入开关合闸后，APF通过限流电阻对直流电容器充电。当直流母线电压达到额定值后，充电接触器闭合，装置开始工作。直流电容器为储能元件并通过IGBT逆变器和接口电抗器向电网输出补偿电流；直流电容同时通过电源板为信号板、控制板和驱动

7、板提供工作电源。APF通过外部CT测量负载电流或电网电流送到信号板进行处理，控制板完成负荷谐波电流的计算和谐波电流补偿的闭环控制，并产生PWM驱动信号到驱动板，驱动板驱动逆变器的IGBT从而将所需的补偿电流输出到电网，完成谐波滤除的功能。有源滤波器分类①并联型有源电力滤波器并联型APF在系统中，相当于一个谐波电流发生器。检测的信号经控制电路进行参考电流运算，得出补偿电流的参考信号。该参考信号经主电路放大，得出补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功电流抵消，即得到所期望的与电网电压同相的基波正弦电流，从而抵消了线路中的谐波电流，将电流侧电流补偿为正弦