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有源電力濾波�
閱讀�8832�(shí)間:2010-12-28 15:25:55

  有源電力濾波�,其基本原理是檢測�(fù)載諧�,注入反相諧波,以諧波的相互抵消�(dá)到濾波的目的。一般的有源電力濾波器是一�(gè)電流模式控制的電壓源逆變�。輸出電流是通過逆變器輸出的電壓作用在輸�電感上產(chǎn)生的。有源電力濾波器對電流響�(yīng)速度有很高的要求。它輸出諧波電流,如果按基�50Hz,�(bǔ)�50次諧波計(jì)�,諧波頻率將達(dá)�2.5kHz�

�(fā)�

  近年來,隨著電力電子技�(shù)的廣泛應(yīng)�,電能得到了更加充分的利�。但電力電子裝置自身所具有的非線性也使得電網(wǎng)的電壓和電流�(fā)生畸�,這些高度非線性設(shè)備數(shù)量和額定容量的日益增大使得電力系�(tǒng)諧波污染問題日益�(yán)重,已成為了影響電能�(zhì)量的公害,對電力系統(tǒng)的安�、經(jīng)�(jì)�(yùn)行造成極大的影�;而另一方面供電方及其電力系�(tǒng)�(shè)�、用戶及其用電器對電能質(zhì)量的要求越來越高,這一矛盾使得人們對諧波污染問題越來越重�。據(jù)《中國電力》報(bào)�,我國僅由電能質(zhì)量問題造成的年電能損失就高�(dá)400多億�,冶金、鐵�、礦山等企業(yè)的諧波嚴(yán)重超�(biāo),因諧波問題�(dǎo)致的開關(guān)跳閘、大面積停電甚至電力系統(tǒng)解列等事故也屢見不鮮,因此對電力系統(tǒng)的諧波污染�(jìn)行綜合治理已成為擺在科技工作者面前的一�(gè)具有重要�(xiàn)�(shí)意義的研究課�。而有源電力濾波器

  由于具有高度可控性和快速響�(yīng)�,能對頻率和幅值都變化的諧波�(jìn)行跟蹤補(bǔ)�,因而受到廣泛的重視,成為目前國�(nèi)外供電系�(tǒng)諧波抑制研究的熱�(diǎn)�

分類

  按電路拓樸結(jié)�(gòu)分類,電力有源濾波器可分為并�(lián)�、串�(lián)型、串-并�(lián)型和混合��

  �1 并聯(lián)型有源濾波器

并聯(lián)型有源濾波器

  �1所示為并聯(lián)型有源濾波器的基本結(jié)�(gòu)。它主要適用于電流源型非線性負(fù)載的諧波電流抵消、無功補(bǔ)償以及平衡三相系�(tǒng)中的不平衡電流等。目前并�(lián)型有源濾波器在技�(shù)上已較成�,它也是�(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種有源濾波器拓補(bǔ)�(jié)�(gòu)�

  �2 串聯(lián)型有源濾波器

串聯(lián)型有源濾波器

  �2所示為串聯(lián)型有源濾波器的基本結(jié)�(gòu)。它通過一�(gè)匹配變壓器將有源濾波器串�(lián)于電源和�(fù)載之間,以消除電壓諧�,平衡或�(diào)整負(fù)載的端電�。與并聯(lián)型有源濾波器相比,串�(lián)型有源濾波器損耗較大,且各種保�(hù)電路也較�(fù)�,因�,很少研究單�(dú)使用的串�(lián)型有源濾波器,而大多數(shù)將它作為混合型有源濾波器的一部分予以研究�

  �3混合型有源濾波器

混合型有源濾波器

  �3所示為混合型有源濾波器的基本結(jié)�(gòu)。它是在串聯(lián)型有源濾波器的基�(chǔ)上使用一些大容量的無源L-C濾波�(wǎng)�(luò)來承�(dān)消除低次諧波,�(jìn)行無功補(bǔ)�?shù)娜蝿?wù)。而串�(lián)型有源濾波器只承�(dān)消除高次諧振及阻尼無源LC�(wǎng)�(luò)與線路阻抗產(chǎn)生的諧波諧振的任�(wù)。從而使串聯(lián)型有源濾波器的電流、電壓額定值大大減�(功率容量可減少到�(fù)載容量的5%以下),降低了有源濾波器的成本和體�。從�(jīng)�(jì)角度而言,這種�(jié)�(gòu)形式在目前是一種值得推薦的方案。但隨著電力電子器件性能的不斷提�,成本不斷下�,混合型有源濾波器可能被下面一種性能�(jià)格比更高的有源濾波器代替�

  �4 串-并聯(lián)型有源濾波器

串-并聯(lián)型有源濾波器

  �4所示為串-并聯(lián)型有源濾波器的基本結(jié)�(gòu)。它組合了串�(lián)有源濾波器和并聯(lián)有源濾波器的�(yōu)�(diǎn),能解決電氣系統(tǒng)�(fā)生的大多�(shù)電能�(zhì)量問題,所以又稱之為有源濾波器或統(tǒng)一電能�(zhì)量調(diào)節(jié)�(UPQC),該類有源濾波器的主要問題是控制�(fù)�、造價(jià)較高�

特點(diǎn)

  1、并�(lián)接入,便于安裝與維護(hù)�

  2、同�(shí)濾除多達(dá)20多種諧波�

  3、可濾除到第50次諧波;

  4、主�(dòng)濾波,保持諧波含量小�5%�

  5、動(dòng)�(tài)�(shí)�(shí)跟蹤�(bǔ)償,響應(yīng)速度��

  6、濾波效果不受電�(wǎng)阻抗影響�

  7、自�(dòng)抑制過載,且無共振危�(xiǎn)�

  8、可以多模塊并聯(lián)�(yùn)行;

  9、可同時(shí)�(bǔ)償諧波與無功�

  10、無高頻紋波電流干擾�

  11、濾波效率高,電能損耗低�

  12、多重保�(hù)功能,確保系�(tǒng)�(yùn)行安全可��

  13、數(shù)字化控制,中文液晶顯��

  14、故障自診斷功能,歷史事件記錄功��

  15、RS485接口,標(biāo)�(zhǔn)MODBUS通訊�(xié)議,�(jì)算機(jī)�(yuǎn)程監(jiān)控功��

作用

  1、通過抑制諧波,凈化電�(wǎng),節(jié)約綜合用電相�(guān)�(fèi)�8�-20�,使用該�(shè)備能快�、有效收回投資成本(一般不超過兩年��

  2、節(jié)約電力變壓器、電纜擴(kuò)容費(fèi)用,提高電力變壓器使用壽命;

  3、濾除諧�,保障供電安�,避免用電事故(如電氣火�(zāi),或者因用電故障停產(chǎn)��

  4、濾除諧�,延長電子設(shè)備及元器件壽命,如無功補(bǔ)償電容器�

  5、提高功率因�(shù),功率因�(shù)可達(dá)�0.95-1(滿足電力對企業(yè)用電的要�,避免高額處�,甚至停止供電)�

維庫電子通,電子知識,一查百��

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