有源電力濾波器(APF)的抗干擾技術(shù)介紹
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與傳統的無(wú)源LC濾波器相比，APF具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1) 對各次諧波和分數諧波均能有效抑制，且可提高功率因數;
(2) 作為高次諧波電流源，不受系統阻抗的影響;
(3) 無(wú)諧振現象，系統的結構、阻抗及頻率的變化不會(huì )影響補償效果;
(4) 原理上比LC濾波器更優(yōu)，起用1臺裝置就能完成各次諧波和基波無(wú)功的補償，還可抑制閃變，有1機多能的特點(diǎn)，性?xún)r(jià)比較合理;
(5)即使高次諧波的頻率變化也能準確地補償;
(6)由于裝置本身能完成輸出限制，故當高次諧波量增大時(shí)也不會(huì )過(guò)載。其主要特點(diǎn)是能對頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補償，且補償特性不受系統阻抗的影響，具有自適應功能。同時(shí)對變化的無(wú)功功率有較好的預想補償效果。因此，APF是今后諧波抑制的首選方案。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/177760.htm
APF大體上可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型，串聯(lián)型適合補償電壓型諧波源負荷;并聯(lián)型只適合補償電流型諧波源負荷。此外還有并聯(lián)和串聯(lián)組合的并－串結構，而且在很多情況下還會(huì )與無(wú)源LC濾波器混合使用，以取得更好的綜合效果。
4.1 并聯(lián)APF
圖3所示為并聯(lián)型APF產(chǎn)生的補償電流，利用了電流源逆變器三種不同的調制技術(shù)，分別為周期采樣(PS)、三角載波(TC)和滯環(huán)控制(HB)。PS法是在固定(采樣)頻率的方波時(shí)鐘轉移時(shí)，APF的功率晶體管開(kāi)關(guān)動(dòng)作。TC法利用一個(gè)三角波和高次諧波比較，從而得到不同時(shí)刻逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。此法的響應速度較快，但開(kāi)關(guān)頻率不固定且較高，產(chǎn)生噪音和較大的開(kāi)關(guān)損耗與高頻失真。HB法則是給定一個(gè)允許容差帶，只要高次諧波的大小超過(guò)這個(gè)容差帶，逆變器開(kāi)關(guān)動(dòng)作。但開(kāi)關(guān)頻率、損耗及控制精度均受容差帶寬度的影響，容差帶寬越小，控制的精度越高。當然，開(kāi)關(guān)頻率和開(kāi)關(guān)損耗也加大了。通常，HB可獲得較好的控制性能，它兼有快速響應和簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)而被廣泛使用。圖3顯示HB法是這一特定波形與應用中最好的方法，但在要求正弦波形時(shí)，TC法較優(yōu)。
圖3 不同調制技術(shù)下的電流波形
帶自控直流母線(xiàn)的并聯(lián)APF，有一類(lèi)似于靜態(tài)補償器(STATCOM)的拓撲，STATCOM是用于電力系統中補償無(wú)功功率的。并聯(lián)的APF，以注入相等而反向的諧波電流對負荷電流的諧波進(jìn)行補償。此時(shí)，并聯(lián)APF是作為注入諧波分量的電流源而工作的，諧波分量由負荷產(chǎn)生，但已移相180o。圖4為并聯(lián) APF的接線(xiàn)圖，圖5表示APF補償的工作原理。為能輸出圖5所示濾波器電流波形的IF，需要設置圖4中的控制電路，以便產(chǎn)生圖6所示的Vfab脈寬調制電壓圖。
圖4 并聯(lián)型APF的拓撲
圖5 產(chǎn)生的濾波器電流用以補償負荷電流諧波
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