有源电力滤波器与高压变频器结合应用研究.pdf

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1、技术与应用有源电力滤波器与_]高同压匹变：l艾频器结合应用研究王西前(上海追日电气有限公司，上海200331)摘要根据目前很多大中型企业使用的高压变频器存在的问题，如电网的谐波污染、电网功率因数低，提出了将有源电力滤波应用在高压变频器上。将有源电力滤波器和高压变频器结合起来应用，能很好地实现节能减排，还能减小用电设备对电网的谐波污染和提高自身的功率因数。关键词：有源滤波器；高压变频器；谐波补偿；功率因数ActivePowerFilterandtheHighVoltageInverterCombinedResearchWangXiqian(ShanghaiSurpas

2、sSunElectricCo．，Ltd，Shanghai200331)AbstractAtpresent，accordingtomanylargeandmedmm—sizedenterprisesusehighvoltageinverterofexistingproblems，suchasthepowergridharmonicpollution，powerdpowerfactorlow，andputsforwardtheapplicationofactivepowerfilterinthehighvoltageinverter．Theactivepowerfilt

3、erandthehighvoltageinvertercombinedtouse，Canwellrealizeenergyconservationandemissionreductions，stillcanreducepowerconsumptionequipme~topoweroftheharmonicpollutionandimprovetheirownpowerfactor．Keywords．activepowerfilter；high—voltageinverter；harmoniccompensation；powerfactor随着现代电力电子技术和微电子

4、技术的迅猛发更好，可以同时滤除多次及高次谐波，且不会引起展，高压大功率变频调速装置不断成熟起来，原来谐振。目前的有源滤波器均以低压为主，高压有源一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或滤波器技术已经成熟，但是实际应用安全系数很低，单元串联得到了很好地解决，其应用领域和范围也国际普遍做法是以变压器升压，来保证其可靠性，越来越广泛，这使得高效、合理地利用能源(尤其国家相关部门也要求以变压器升压的形式和有源滤是电能)成为可能。电机是国民经济中主要的耗电波器结合，治理高压谐波。大户，高压大功率电机则更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力，大力发展高压大功率变频调速技术

5、具有深远的意义。有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。目前有源滤波器主要应用在380V电压等级的用电设备上，对于高压等级的用电设备应用很少。下面主要针对高压变频器不可控整流、半控整图1有源滤波器主电路及控制框图流功率因数低、谐波大、效率低等问题，提出将有有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，源滤波器和高压变频器结合应用在用电设备上，从并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成而实现高效、节能、环保。分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变1有源滤波器的拓扑结

6、构及原理器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，从而达到滤波的目的。有源滤波器同无源滤波器比较，谐波治理效果62I嘲技燕2012-{r-~"3技术与应用2高压变频器的拓扑结构及原理形对比可以看出，有源滤波器能很好地将谐波滤除，能很好地控制谐波对电网的污染。高压变频器是指输入电源电压在3kV以上的大功率变频器，主要电压等级有3kV、3．3kV、6kV、6．6kV、l0kV等。高压变频器有高一低一高、低一高、高一高之分。高一低一高方式高压变频器是将高压电源用变压器降压后，用低压变频器进行控制，再用升压变压器将电压升到电机使用的电压。一般高一低一

7、高方式都用在小功率的高压电机做变频节能用。低一高方式高压变频器是用低压变频器控制后，直接用升压变压器升到电机使用电压。该方式也是用在小功率高压电机变频节能用。高一高方式高压变频器是直接用变频器多个模块级联组成，直接使用高压电源，直接输出高压供电机使用。高一高方式主要用在大功率高压电机做变频节能用。目前大多数高压变频器厂家都是采用级联式方式，本文也是以级联式高压变频器为应用实例作分图3高压变频器和有源滤波器拓扑结构图析。图2为高压变频器系统结构图。注：以移相变压器二次侧只在一个单元上加载llf睥茹鼢i}蝴有源滤波器为例说明一≤秘j{嚣；1：一f_iI"¨Lt照尊!