多电平大容量基波磁通补偿滤波器.pdf

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1、第49卷第ll期电力电子技术Vo1．49．No．112015年I1月PowerElectronicsNOV．2Ol5多电平大容量基波磁通补偿滤波器郑征．张朋(河南理工大学，电气工程与自动化学院，河南焦作454000)摘要：将级联桥多电平逆变器拓扑结构应用于大容量基波磁通补偿(FMFC)有源电力滤波器(APF)，分析了级联H桥拓扑及其工作机制，应用载波移相脉宽调制(CPS．SPWM)技术，通过调节变换器电压的幅值间接达到快速跟踪基波电流，实现基波补偿条件。仿真结果表明，与两电平拓扑结构滤波装置相比，该方法电流跟踪精度高．输出

2、谐波含量少，使得串联变压器能够更好地对谐波呈现高阻抗；最后，搭建RT·Lab半实物实验平台，实验结果证明了将多电平级联H桥拓扑结构应用于大容量FMFC—APF的可行性。关键词：滤波器；多电平；基波磁通补偿；载波移相中图分类号：TN713文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)11-0053—04Multi-levelLarge-capacityFundamentalMagneticFluxCompensationFilterZHENGZheng．ZHANGPeng(HenanPolytechnicUniver

3、sity，Jiaozuo454000，China)Abstract：Thebridgecascademulti—levelinvertertopologyisusedinlarge·capacityfundamentalmagneticfluxcom·pensation(FMFC)activepowerfilter(APF)，theworkingmechanismofcascadedH-bridgetopologyisanalyzed，thecarrierphaseshiftpulsewidthmodulation(CPS

4、·SPWM)technologyisused，byadjustingtheamplitudeoftheconvert—ervoltagetoachievefasttrackthefundamentalcurrentindirectly．theconditionsofFMFCisrealized．Simulationre—sultsshowthat．comparedwitllthetwo—leveltopologyfilteringdevicethismethodhastheadvantagesofhighpreci-sio

5、ncurrenttrackingandlowoutputharmonics，makingtheseriestransformereasilyreachahighimpedancetohar—monics．Finally，RT-Labsemi—physicalexperimentalplatformisbuild，theexperimentalresultsdemonstratethefeasibili—tyofthemulti—levelcascadeH—bridgetopologyusedinFMFC-APF．Keywo

6、rds：filter；multi—level；fundamentalmagneticfluxcompensation；carrierphaseshiftFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．61340015)；HenanProvinceScienceandTechnologyResearchProject(No．142102210048)1引言目前．现有的基于FMFC的大容量滤波器都采用两电平技术[3]，在两电平技术下

7、．为保证功率近年来。随着高压直流输电和轨道交通的快器件的安全性，不得不通过增加变压器次级绕组速发展．大量电力电子变流装置及非线性负载得的数量来增大基波补偿滤波器的容量。但多绕组到了广泛应用，从而使得电力系统谐波污染问题不仅增大了变压器体积，而且多绕组问的电磁干更加严重。APF技术在滤除谐波方面具有良好的扰更加复杂。文献[4】进一步研究了电压型变流电动态抑制特性，同时还能够补偿无功⋯。但由于谐路满足基波补偿条件的关键问题是逆变器输出只波电流含有较多的频率成分．准确地跟踪与控制应含有基波，这就要求补偿电路及控制策略方面都比较困

8、难，因此影响谐波的检测和补偿效果，降的设计能够极大地减少谐波输出。低了电力系统的稳定性。FMFC—APF。只需要跟踪针对大容量FMFC．APF存在的问题，在此提变压器初级基波电流．大大降低了跟踪难度【2J，当出将级联H桥多电平逆变器拓扑结构应用于满足FMFC条件时，能够很好滤除谐波。FMFC．APF，采