有源滤波与动态无功综合补偿控制装置设计

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1、2013年12月Dec．2013第41卷第6期(总第229期)Vo1．41No．6(Ser．No．229)有源滤波与动态无功综合补偿控制装置设计DesignofActiveFilterIntegratedwithDynamicReactivePowerCompensationControlDevice王昊，贾克音，赵宇海，张大明，王太金(国网四平供电公司，吉林四平136000)摘要：针对传统有源电力滤波器的容量与成本的矛盾，设计了一种基于数字信号处理器和可编程逻辑门阵列的有源滤波与动态无功功率综合补偿控制装置。该装置将有源电力滤波器(A

2、PF)及晶闸管投切电容器(TSC)进行混合滤波，使该装置兼具有源滤波与无功功率补偿的优点，具有有效补偿各次谐波，抑制闪变，补偿无功，提高功率因数，改善配电网电能质量的功能。利用Matlab／Simulink对该装置进行了仿真验证，并将其应用于电动汽车充电站，装置运行效果良好。关键词：有源电力滤波器；无功补偿；数字信号处理器；现场可编程逻辑门阵列Abstract：Aimingatthecontradictionbetweencapacityandcostoftraditionalactivepowerfilter，atypeofAPFin

3、tegratedwithdynamicreactivepowercompensationcontroldeviceisdesignedbasedonDSPandFPGA．ThisdevicehasintegratedAPFwithTSC，whichconcurrentlycombinestheadvantagesofactivefilterandreactivepowercompensation，functioningwitheffectivecompensationharmonic，restrainflicker，compensati

4、onreactivepower，improvingpowerfactor，improvingthedistributionofpowerquality．ThedevicehasbeenverifiedbysimulationbasedonMatlab／SimulinkandappliedinEVchargingstationwithgoodoperationresult．Keywords：activepowerfilter(APF)；reactivecompensation；digitalsignalprocessor(DSP)；fie

5、ldprogrammablegatearray(FPGA)中图分类号：TM714．3文献标志码：A文章编号：1009—5306(2013)06—0029—05近年来，针对大量变流型负荷的广泛应用造成滤波效果与系统稳定性之间的矛盾，即如何协调控了电网谐波污染，对用户设备的安全运行构成威胁制，提高系统运行性能和稳定性的技术难题有待解的局面，研发了有源电力滤波器(APF)。作为一种抑决I_。_6l_。其主要问题为当电力系统中存在电容补偿装制谐波污染的主动式补偿装置，能有效治理电力系置时，APF本身作为一个谐波源，在投入运行后，统谐波，改善电能

6、质量。然而受大功率可关断器件，APF与电容补偿装置存在着谐波通道，而且从理论如巨型晶体管(GTR)、可关断晶闸管(GTO)、绝缘上，凡是使用电容补偿时，在某一特定频率的均存在栅双极晶体管(IGBT)发展水平的限制，APF不能于电网阻抗发生谐振的可能性{，因此，APF与无满足高电压、大容量的非线性负荷交流系统侧谐波功补偿装置并联使用时，不同于APF单独使用的工抑制的要求。为了满足大容量非线性负荷的滤波要作模式，需对APF的一次侧电流互感器的安装及电求，从2O世纪9O年代有人提出了各种APF与无源容补偿装置进行适当的处理【引。滤波器(PF)

7、进行混合滤波的设想，即有源滤波与本文设计一种有源滤波与动态无功功率综合补动态无功功率综合补偿装置口一。偿装置，该装置将有源电力滤波器与晶闸管投切电有源滤波与动态无功功率综合补偿装置兼顾了容器(TSC)结合进行混合滤波与补偿，能有效抑制两者的优点，初期投资小，性价比高，能满足高压大各次谐波和闪变，补偿无功，将自动跟踪补偿变化的容量系统实用化的要求，是目前工程中具有广阔应谐波和无功，提高功率因数，改善配电网电能质量，用前景的发展模式l_3；然而，仍存在着在综合补偿以解决综合补偿滤波效果与系统稳定性之间的收稿日期：2013—08—29作者简介

8、：王昊(1974)，男，工程师，从事电力营销工作。·29·2013年12月DeC．2013第41卷第6期(总第229期)Vo1．41No．6(Ser．NO．229)矛盾。电)技术】。该技术的核心器件IGBT