三相四线有源电力滤波器的仿真及实验.pdf

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1、第48卷第1期电力电子技术Vo1．48，No．12014年1月PowerElectronicsJanuary2014三相四线有源电力滤波器的仿真及实验刘景远，张忠杰，万玉良，张伟(1．内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020；2．内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司，内蒙古通辽028000；3．内蒙古东部电力有限公司，内蒙古呼和浩特010020)摘要：对有源电力滤波器(APF)的基本原理进行了简要说明，然后对APF的数学模型进行推导，通过瞬时无功功率理论的算法获取谐波指令，最后搭建了Matlab仿真

2、模型及实验柜机，对APF的算法进行了验证，结果证明了该算法的正确性。关键词：有源电力滤波器；谐波；瞬时无功功率理论中图分类号：TM713~．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)01—0043-02SimulationandExperimentofThree--phaseFour·-lineActivePowerFilterLIUJing·yuan，ZHANGZhong~ie，WANYu—liang3，ZHANGWei(1．PowerScienceInstituteofInnerMongoliaEast

3、ernPowerCo．，Ltd．，Hohhot010020，China)Abstract：Thispapermakesabriefdescriptionforbasicprincipleoftheactivepowerfilter(APF)，thendeducesthema—thematicalmodeloftheAPF．Forharmonicinstruction，thispaperobtainsitthroughtheinstantaneousreactivepowertheoryalgorithm，inadditi

4、onthispaperstructurestheMatlabsimulationmodelandexperimentalprototypeforAPFatlast，andtheresultsshowthatthealgorithmisvalid．Keywords：activepowerfilter；harmonic；instantaneousreactivepowertheoryFoundationproject：SupposedbyStateGridTechnologyProjects(No．36KJ040101C20

5、02520120000)1引言信号，该电流注入原负载电流，抵消其中的谐波成分，使电源只对负载提供基波电流，最终使电源达随着电力电子装置的大量使用．大量非线性到单位功率因数利用。图1为APF拓扑结构。负载接入电网，导致电网电流、电压发生畸变，严重影响电网的电能质量。畸变电流、电压中含有大流负量谐波。使电能生产、传输和利用效率降低。严重指令电流运算电路危害电气设备的正常使用[I_。目前，谐波抑制的驱动电路卜-—电流跟踪控制电一个重要趋势是采用APF[，～1，APF是一种可动态图1APF拓扑结构抑制谐波和补偿无功功率的电力电子

6、装置。Fig．1TopologicalstructureofAPF2APF的基本原理3并联型有源电力滤波器的数学模型APF主要由谐波电流检测回路和补偿电流回图2为并联型APF主电路结构。路构成。谐波电流检测电路的主要功能是检测出待补偿负载电流中的谐波及无功功率等分量。补偿电流产生回路的作用是产生补偿电流，使其跟随由谐波电流检测电路计算得到的与谐波电流大小相同、方向相反的补偿电流的指令信号。APF基本原理是通过谐波电流检测电路检测负载电流实时量．通过主电路发出与谐波电流大小相同、方向相反的电流图2并联型APF主电路结构Fi

7、g．2MaincircuitstructureofparallelAPF基金项目：国家电网科技项目(36l(J04O101C2002520120000)为便于分析，因补偿零线的桥臂单独控制，以定稿日期：2013—09—09作者简介：刘景远(1970一)，男，内蒙古呼和浩特人，硕士。三相三线为基础来分析其他3项，由KVL可得主高级工程师，研究方向为电网技术。电路工作微分方程为：43第48卷第1期电力电子技术Vo1．48．No．12014年1月PowerElectronicsJanuary2014L1di1ddt=Sk已-[

8、u+d(1一i强)]一M0c】、仿真采用三角波比较方式，开关频率5kHz；低一电容12mF；总电感0．35mH，其中逆变器侧电感(1)d[ucaUcbua]T／dt=(1／C)[ila-i2ailb-i弛2bilc-i2c]0．3mH，网侧电感O．05mH；滤波电容8OtxF；滤波d／dt=i。／Cdo一(Sai1+