有源电力滤波器参数选择方法.pdf

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1、第47卷第10期电力电子技术Vo1．47，No．102013年l0月PowerElectronics0ctober2013有源电力滤波器参数选择方法程建华，严攀，邹海涛，支永健(1．河南弘正电气科技有限公司，河南郑州450004；2．浙江大学，电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：为了滤除有源电力滤波器(APF)输出电流的干扰分量，改善输出波形，以APF输出总电感为基准，通过严格的条件限定，给出了LCL参数选取的确定方法。通过工业样机的实测，验证了该方法的正确性和优越性。关键词：有源电力滤波器；参数选

2、择；分流比中图分类号：TN713~．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)10—0066—03TheMethodofSelectingParameterinActivePowerFilterCHENGJian—hua，YANPan，ZOUHai—tao，ZHIYong-jian．(1．HenanHongzheugElectricalTechnologyCo．，Ltd．，Zhengzhou450004，China)Abstract：Inordertofilterouttheinterfer

3、encecomponentoftheoutputcurrentofactivepowerfilter(APF)，andim—provethewaveformofitsoutput，thispapergivesthemethodthatbasedonthetotalinductanceandthestrictlimitconditionstodeterminetheLCLparameter．Throughthemeasurementfromindustrialmodelmachine，themethodis

4、provedtobecorectandsuperior．Keywords：activepower~filter；parameterselecting；curentsplittingratio1引言的关系对APF输出电流的影响．并提出了一种实用的工程参数选取方法。电力电子设备的大量使用及各种非线性负荷的接入，对电网造成了严重的谐波污染。APF以先2LCL滤波器参数分析进的电力电子技术、信号处理技术和先进控制理2．1LCL滤波器的结构及原理论为支撑．是治理谐波污染的理想设备。近年来逐图1为LCL滤波器的结构示

5、意图及单相等效渐得到大规模应用[1-3]。模型，APF输出连接电抗器L、APF输出高频杂波APF设备中的主要器件是电力电子开关器滤波电抗器：和电容支路共同组合为LCL滤波件，其工作频率较高，因此，在治理电网中谐波污器，对APF输出电流进行滤波处理。染的同时。会产生较为严重的高频干扰而流入电网，频率分布主要以开关频率为中心。对于APF，一方面希望其有效输出2～25次谐波电流。达到治理电网谐波污染的目的：另一方面(a)结构示意图(b)单相等效模型又不希望其产生干扰流入电网，成为新的污染源。图1LCL滤波器所以

6、需对APF输出电流进行处理，保留有用的低Fig．1LCLfilter频分量，限制甚至消除高频干扰分量。LCL滤波器根据LCL原理图可知传递函数(忽略APF输作为一种性能较好的滤波手段．在APF设备中得出高频杂波滤波阻尼电阻R)可表示为：到了较广泛的应用[4]。fG1(s)=1／APF=(2+1)／[12c+(L1+L2)s]，，、但LCL滤波器参数设计较复杂。需要确定的【G2(s)=2／APF=1，【L12+(1+2)s]参数之间互相影响．且会对APF的整体性能产生式中：i．为滤波前APF输出电流；i2为

7、滤波后APF输出电影响。如何平衡输出谐波电流与待滤除的开关频流：C为APF输出高频杂波滤波电容器。率成为关键。在此分析了LCL滤波器3个参数间同理可得，G，(s)=，G(s)=i2／i-，Gs(s)=ic／i等，不再赘述。对于APF而言，其主要目的是输出谐波电流，治理电网系统谐波污染。因此不希望定稿日期：2013—06—26电容支路产生过多的无功能量，通常将其限制在作者简介：程建华(1983一)，男，河南信阳人，硕士，工程师，研究方向为电网电能质量优化与治理等。APF容量的5％以内[5-6]。66有源电力

8、滤波器参数选择方法因此LCL滤波器中电容的取值范围为：围通常限定在【(1．2～1．5，O．]，为APF输出的最大谐波频率，为开关频率。c≤(2)．3tOUp采用400V／300A三相三线APF工业样机，式中：S为APF额定输出容量；cc，为基波角频率；up为电L=0．35mH，C≤200F，将其代入式(6)，研究C网相电压有效值。和a的取值变化对厂的影响，通过Matlab可绘制以输出谐波电流300A的APF为例，由式(2)关系