三相四線(xiàn)制有源電力濾波器軟硬件系統的設計

　　圖 5 控制系統主程序流程圖

　　4 仿真結果分析

　　在所研制的100kVA并聯(lián)型有源電力濾波器裝置上，進(jìn)行了諧波補償實(shí)驗。實(shí)驗系統主電路如圖1所示，實(shí)驗主要參數分別為：電源線(xiàn)電壓為380V，系統阻抗忽略不計;負載為三相全控整流橋，Ld=3mH，Rd=2Ω，整流橋觸發(fā)角=0;連接電抗L=0.5mH;直流側電壓Udc=850V，濾波電抗器L=1.5mH，滯環(huán)寬度約為系統電流峰值1%。

　　穩態(tài)情況下仿真結果分析。如圖6所示，補償前三相非線(xiàn)性負載平衡，圖6(a)為補償前負載電流波形圖和頻譜圖，圖6(b)為有源電力濾波器投入補償后的電源電流波形圖和頻譜圖，其中波形圖橫坐標為時(shí)間(秒)，縱坐標為電流(安)。從波形圖和頻譜圖可以看出，在投入有源電力濾波器后，電網(wǎng)側高次諧波含量明顯降低，電源電流波形得到很大的改善，基本上為正弦波。經(jīng)諧波分析可知，電流總諧波畸變率由補償前的22.36%降低到補償后的2.64%，5次諧波電流由18.89%下降到1.45% ，7次諧波電流由10.21%下降到0.92%，取得了令人滿(mǎn)意的補償效果。

　　圖6補償前后A相電源電流波形圖及其頻譜圖

　　5 結論

　　本文簡(jiǎn)要說(shuō)明了并聯(lián)型三相四線(xiàn)制有源電力濾波器的系統結構和工作過(guò)程，并較詳細的探討了控制系統所采用的控制方法、硬件電路設計和軟件流程設計。經(jīng)過(guò)理論和仿真分析可知，通過(guò)合理選擇主電路結構參數和控制系統參數等，本裝置具有良好的動(dòng)態(tài)跟蹤補償性能，可以實(shí)現三相四線(xiàn)制電力系統中的諧波污染抑制，無(wú)功功率補償等功能。因此，最終可以實(shí)現改善系統電能質(zhì)量、提高功率因數和降低電能損耗等目的。