可用于高压电网的新型混合滤波器研究
混合注入式有源电力滤波器的原理和结构分析
(1 1)
其 中,u和 I 分别如下所示:
一
பைடு நூலகம்
() 3
煮 丽
() 4
流。
从图1 可以看出,在结构上,整个啪 AF P 与 电网并联 运行 , 由无源部 分和 有源 部 分 构 成 : 以 电压 型 逆 变 器 V I ( o t g S v la e S u c I v r e )为核 心组成 有源 部 o r e n e tr 分 ,以两 组单调 谐无 源支 路和一 条基 波 串 联 谐 振 注 入 支 路 作 为 其 无源 部 分 。 其 中 ,v I s 为基 于 自关 断器 件 的脉 宽 调  ̄ P M ( u W d h o u a i n ] IW P l e i t M d 1 t o )逆 S 变 器 ,L和c 为输 出电感 和输 出电容 , 。 。 c 表 直 流 侧 大 电容 。V I 过 耦 合 压 代 S通 器 与 由 L、 C 构 成 的 基 波 串 联 谐 振 电 路
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
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皇王研霍__ (J ( (
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( 6)
进 一 步整 理得 到 :
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解之得: 令z=
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新型混合型电力有源滤波器在电网谐波中的应用研究
。电力与能源o
S IN E&T C N L G N O MA I N CE C E H O O YI F R TO
21年 02
第 2 期 7
新型混合型电力有源滤波器在 电网谐波中的应用研究
张 健 ( 宁省 电力 有 限公 司 阜新供 电公 司 安监部 辽
辽宁
阜新
13 0 2 0 0)
frti o oo y sr tr , r n lz d a d su id Th n t ru h MAT o h stp lg t u e wee a ay e n t de . e ho g uc LAB smuain epe me tlrs lsv r yt efai it n eibl yo i lto x r na eut ei h e sbl ya d rl it f i f i a i tefl r n e eo e e fs l p we a rtr rttp x rme t ,h rncc mp n ain mie x rme tpo e tea t ep we l r h t ,a d d v lp d asto mal o rlboao ypooy ee pei na a mo i o e s t x d epe i e l o i n rv h ci o rf t v i e h ssmp esr cue o v ne to eain 0 d ra-t e oma c ,h r nc c mp n ain efc sg o h r ceitc frge tp o to d a i l tu tr ,c n e in p rto ,go e l i p r r n e amo i o e sto f ti o d c aa trsi, o r a rmoin a me f e n
新型混合型有源电力滤波器及其控制方法
Ne y rd APF a d c n rlig meh d w h b i n o toln to
P N i-e, A i —ig , I a g E GJ j F N Xa pn L n ni o G
( . colfEe ra & I om t nE gnen ,H nnU i rt C a gh 105, hn ; . et 1Sh o o ltcl n rai n ier g ua nv sy, h nsa4 0 7 C ia 2 D p. ci f o i ei
F n neE o o i ol e C a g h 1 2 5 hn ) ia c c n m c C lg , h n sa4 0 0 ,C ia s e
Abtat hs ae r oe e y r P ( H P ) w i ol b p ldi i o aess m. hs ae s s c :T i ppr o sda whb dA F N A F , h hcu e pi h hvlg t T i ppr l r pp n i c d a e n g t ye ao
功率 , 二是谐波 。因此 , 无功功率 的补偿和抑 制谐波污染受 到
越 来 越 多 的关 注 。 采 用 电力 电子 装 置 就 近 吞 吐无 功 和进 行 谐 波 电 流 治 理 , 是 提高 功 率 因 数 和抑 制 谐 波 污 染 的有 效 措 施 。 F f e aai C( xdcpc i — t )+ C (hr t ot l drat ) 静 止 无 功 补 偿 器 (t— o T R t io cn o e ec r 型 r y sr rl o s a
第2 8卷 第 4期
21 0 1年 4 月 Leabharlann 计 算 机 应 用 研 究
新型混合型滤波器设计
L Bn —a W A U igy n , NG u2 S e , HE L i, JANG n - n , L Y n —o g R i, HI i W e I 4 Migj 5 u V a gy n s
( . o g h nP w r u pyC roain Ha n nP w r i , o gh n5 1 0 , hn ; 1 Qi s a o e p l op rt , i a o e d Qi sa 7 1 0 C ia n S o Gr n
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20 0 7年 第 2 2卷 第 3期 ( 第8 总 0期 )
文章编号 : 10 —6 4 (0 7 力 学
报
Vo . 2 No 32 0 12 . 0 7
J OURNAL OF EL TRI P EC C OWER
2. c a g Ulr g v la eM a a e n p rm e tYih n 4 0 0, h n ; Yih n taHih otg n g me t De at n , c a g 4 3 0 C ia
3 D ni g o o e u pyB ra , ni g o 4 7 0 C i ; . aj n k uP w r p l ueu Daj n k u4 2 0 , hn a S a a
rn a sd b o l e r rci e o d t o i t e tc ue y n ni a e t id la o f w n o n f l p we u py,an v l igep a es u th b i e o rs p l o e n l— h s h n y rd a — s
提 出 1种 注入 式混 和 有 源滤 波 器, 有 源 滤波 器不 使 再承 受基 波 电压 , 大 限度 地 减 少 了有 源 滤 波 器的 最 容量 。 阐述 混 和 有 源 滤 波 器和 注入 式 有 源 滤 波 器
混合型有源滤波器研究[论文]
混合型有源滤波器的研究【摘要】随着电力电子技术的不断进步以及大功率可关断器件的高速发展,有源电力滤波器(active power filter,apf)在抑制电网中的谐波、补偿供电系统的无功功率等方面得到广泛应用。
本文对混合型有源进行了研究,提出了一种适合工程中应用的大功率混合型有源滤波器,并对该滤波器的参数进行了设计。
【关键词】 apf拓扑结构逆变器1 前言有源滤波器已经被许多国家广泛应用到供电系统中,该类滤波器不但能够对用户自身谐波进行补偿还能够提高整个供电系统的服务质量。
随着研究的深入与需求的提高,有源滤波器正向着谐波补偿次数更高、单机容量更大方向发展以满足日益夸大的供电系统。
目前,制约有源滤波器发展的技术瓶颈主要是开关器件容量低和成本较高,为了克服这两个难题,可以采用有源滤波器和lc无源滤波器结合使用,构成混合型大功率电力滤波器(high-capacity hybrid active power filter)。
在混合型有源滤波器中,可以把谐波补偿的主要任务交给lc无源滤波器完成,同时又兼顾了开关频率高的特点,从而克服开关器件容量低、成本高的特点,平衡了开关频率和容量的矛盾。
本文对混合型有源滤波器的基本原理和拓扑结构进行了研究,提出了一种新型的混合型有源滤波器,仿真实验证明所设计滤波器的谐波补偿效果较好。
2 有源滤波器及其拓扑结构2.1 有源滤波器基本原理以并联型有源滤波器为例对其基本原理介绍。
有源滤波器包括两大部分:指令电流运算电路和补偿电流发生电路,其中补偿电流发生电路又由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分组成。
指令电流运算电路的主要作用是对补偿对象中的谐波和无功电流分量进行检测,得到补偿指令信号,为后续的补偿做准备,补偿电流发生电路根据指令电流运算电路检测得到补偿指令进行电流补偿操作,使得补偿电流和负载中产生的谐波和无功相抵消。
通常选择pwm变流器作为图中的主电路,在补偿电流时作为逆变器使用。
《2024年并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》范文
《并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》篇一一、引言随着电力电子技术的迅猛发展,非线性负荷的广泛使用使得电力系统中的谐波污染问题日益严重。
为了有效抑制谐波,提高电能质量,并联有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)应运而生。
本文将深入探讨并联有源电力滤波器的实用关键技术,包括其工作原理、主要构成部分以及关键技术的应用等方面,为实际工程应用提供参考。
二、并联有源电力滤波器的工作原理及主要构成部分(一)工作原理并联有源电力滤波器通过实时检测电网中的谐波电流,采用控制策略产生一个与谐波电流大小相等、相位相反的补偿电流,以抵消电网中的谐波电流,达到滤波效果。
同时,APF还能对无功功率进行补偿,提高电网的功率因数。
(二)主要构成部分1. 检测电路:用于实时检测电网中的谐波电流及无功功率等参数。
2. 控制电路:根据检测电路提供的信息,采用控制算法产生补偿电流的指令信号。
3. 逆变电路:根据控制电路的指令信号,产生补偿电流,注入电网中。
4. 保护电路:为APF提供过流、过压、欠压等保护功能。
三、并联有源电力滤波器实用关键技术(一)谐波检测技术谐波检测是APF的核心技术之一,其准确度直接影响滤波效果。
目前常用的谐波检测方法包括基于瞬时无功功率理论的检测方法、基于傅里叶变换的检测方法以及基于神经网络的检测方法等。
在实际应用中,应根据电网的实际情况选择合适的检测方法。
(二)控制策略控制策略是APF实现补偿功能的关键。
常见的控制策略包括瞬时值比较控制、滞环控制、三角波比较控制等。
其中,瞬时值比较控制具有响应速度快、精度高等优点,但实现难度较大;滞环控制具有简单易实现、响应速度较快等优点,但精度相对较低。
在实际应用中,应根据具体需求选择合适的控制策略。
(三)逆变电路设计逆变电路是APF产生补偿电流的关键部分。
其设计应考虑开关管的选型、驱动电路的设计、滤波电路的设计等方面。
同时,为了降低谐波对逆变电路的影响,还需采取相应的抗干扰措施。
一种新型注入式混合有源电力滤波器
一种新型注入式混合有源电力滤波器丁士启;帅智康;罗安【摘要】As the additional injection type hybrid active power filter(IHAPF)may exist fundamental circulation between the active part and fundamental harmonic branch,a novel topology of injection type hybrid active power filter is proposed to enhance the safety of IHAPF in the paper.Firstly,this paper discusses the principle of fundamental circulation,and proposes a novel topological structure of IHAPF which can improve the safety of system.Secondly,this paper discusses the advantage of the novel structure on harmonic voltage of series resonant subcircuit and harmonic current of parallel resonant subcircuit.Finally,Simulation and experimental results indicate that the structure can effectly solve the problem of great reactive power compensation and harmonic suppression in high voltage system,as well as fundamental circulation suppression in traditional injected circuit structure.Therefore the safe reliability is greatly improved.%针对传统的注入式混合型有源电力滤波器(IHAPF)的有源部分与基波谐振支路间会产生很大基波环流的问题,本文提出了一种新型注入式混合型有源电力滤波器拓扑结构以提高系统的安全性。
高压直流输电系统中滤波器对控制效果影响的研究
高压直流输电系统中滤波器对控制效果影响的研究段志芳;张恺【摘要】指出了在高压直流输电系统中,由大量电力电子设备构成的换流器核心系统给直流输电带来了两方面问题,即系统的控制问题和电力电子设备造成的谐波污染问题,针对这两个问题,综合分析滤波器和控制器在高压直流输电系统中的相互作用,通过Matlab仿真软件,建立高压直流输电系统的仿真模型,并在给定控制器的直流系统仿真模型上搭建滤波装置仿真直流输电线路电压电流波形,仿真结果证实在高压直流输电系统中,加装滤波器会使得系统中控制器的控制效果更优。
%Converter core system consisted of multiple power electronic equipment causes two major problems for HVDC system:one is the control problem and the other is harmonic pollution due to power electronic equipment. In view of the problems,this paper comprehensively analysed the interactions between filter and controller. Based on Matlab simulating software,the simulation model of HVDC system was built,and filter was installed on the model of the certain controller to simulate the voltage and current wave of DC transmission lines. The simulation result verified that the filter renders the controller to be more effective for HVDC transmission system.【期刊名称】《山西电力》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P8-10)【关键词】滤波器;控制效果;高压直流输电;Matlab仿真【作者】段志芳;张恺【作者单位】山西大学,山西太原 030013;国网山西省电力公司检修公司,山西太原 030032【正文语种】中文【中图分类】TP15由于在远距离、大容量输电的情况下,高压直流输电技术比起交流输电技术更优,特别是在我国这个西电东送、南北互联的电气时代,直流输电技术就越发显示了其独特的价值。
高压高容量交流有源电力滤波器的相关研究
器 是没有携带变压器 的 ,将这种 变流器作 为主 要 电路 的有 源 电力 滤波器 ,其 电路能够运用 到工业 的电网中,有效 降
低仪器 设备 的成本投 入 。利用进 线电抗器将 四组四重化变
流器 并联起来 ,进而 构成 了主 电路 。连接在一起 的 四组 四 重化变 流器 ,共 同使 用一个直流 电容器 。在运转 时 ,各个 组依据 电路计算 的控 制谐波指令 电流 ,利用 自身的 电流追 踪部分进 行控制 ,进 而 出现谐波补 偿 电流把上述 生成的 电
示 。各个有 源 电力滤波器 输 出电流和包 含谐波 电流 负载 的
电流两者之 间的迭加 ,利 用流入 电源侧 的 电流表示 。在 对 其进行控制 的过程 中,应 该对各个组展 开全面且平衡 的输 出容量控制 ,进而保证每 一组最终 生成 的谐波 电流 都是负 载 内谐波电流的2 5 % 。那么 ,将负载 的电流i L 和各个组中 电 流的i c l 、i c 2 、i c 3 以及 i c 4 进行相 加之后 ,最终进 入电源
伴随着社会 经济 的迅 猛发展 ,科学技术 的不断进步 , 电子技术也 得到快速进 步 ,多种 多样的 电力 电子设备在 各 个 领域 中广泛 运用 。这 同时也使得 电力系统遭 到 了一定 的 破 坏与谐波 的污染 。而有 源滤波器 可 以有效地 去除产生 的 谐 波,且进行 无功 的补偿 。所谓 的有源滤波器 指的就是对
出来 ,之后在P W / d 信号的帮助下 ,将其传送 ̄ T j I G B I 中,控制 逆变器 产生与 负载谐波 电流基 本一致 的谐波 电流 ,且两者
个 电流源 输 出 的负载 谐波 电流 i L 和 电流 两者 实行 迭加 计 算 ,利 用 由四组 四 重化 变流 器所 生成 的谐 波补 偿 电流 表
新型控制系统的并联混合型有源电力滤波器
下 ,谐波抑制和无功功率补偿成为 了电能质量控 制 的核 心任务 。为解 决这 些 问题 , 出现 了 A F和 P
无源 L C滤 波器 。C滤 波 器 典 型 的组 成 包 括 5次 、 L
7次及 高通滤波器 , 至更多次滤波器 . 甚 这样大多
数谐波 已由 L C滤 波 器 滤 除 . P A F能 对 无 源 L C滤 波 器 起 到 查 漏 补缺 的作 用 。
Ne Ty e o n r lS se Pa allHy rd Aci e P we l r w p fCo to y t m r l b i tv o r Fi e e t
ZHONG e a W itng. L a I Bio
( i nn eh ooyU w m ,Huua 2 15 hn ) La igT cnl n e o g ldo 15 0 ,C i a
摘要 : 主要采用 新型 正负 dq控制 系统来产 生 P . WM 实行对 并联 混合 型有源 电力滤 波器 ( H P ) P A F 的控制 。不仅 将有 源 电力滤 波 器 ( P ) A F 与无 源滤 波 器 ( P ) P F 串联 的 P A F更好 地 结 合 , 且还 发 挥 了 P F和 A F造 价较 H P 而 P P 低 、 能优 良等优 点。主 电路 与控 制 电路 的 良好结合 能 以较 小 的有源装 置容量 实现 大容 量的谐 波补偿 , 性 并能迅
会 出 现 谐 波 放 大 现 象 , 注 入 电 网 中 的 谐 波 比谐 所 波 源 产 生 的 谐波 电流 还 要 大 。 当 接 入 A F时 。 P K≠0。 且 控 制 一 个 电 压 源 并 l’K t= ,这 时 , P c A F迫 使 负 载 中 的 谐 波 电流 注 入 可 知 ,P A F就 是 补 充 L C滤 波 器 的本 身 缺 陷 . 样 这 A F不 承 受 基 波 电压 . 而 使 得 A F的 容 量 显 著 P 从 P 降低 。当只 考 虑 i 补偿 特 性 时 , 2 的 图 a中 的 电流 谐 波 分 量 = ( Z+ ] , 接 点 处 的 谐 波 分 [ 五+ fK)i 连 n 量 U =t一 ,l一 /五+ K)iA F 的 输 出 电 o t zi= 【 ( + ]hP  ̄ 出 日 l t
大功率并联混合型有源滤波器的综合设计与工程应用
Fg 1 S u thbi ne t na tep w r l rc n grt n i. h n yr i c o c v o e t of ua o d j i i i fe i i
整个装 置 以 电压 型 逆 变 器 作 为 主要 的有 源部
分 , 用基 于 I B 采 G T模 块 的 P WM逆 变器 , 流端为一 直 大 电容 , 出端接 有 输 出滤 波器 用 来 滤 除 开关 器 件 输 通断造 成 的 高 频 毛 刺 。 注 入 支 路 由 电 容 c 、 感 ,电
2 系统 整 体 结 构 与 工 作 原 理
在 有源滤 波器 的工 程 应 用 中 , 先 需 要 考虑 的 首 是成本 和技术 上 的可行 性 。根据 某冶炼 厂谐 波治 理 工程大 容 量 、 电 压 、 成 本 并 兼 顾 无 功 补 偿 的要 高 低
求 , 们采 用一种 注 入 式 结 构 的并 联 混 合型 有 源 滤 我
波器 , 拓扑结 构如 图 1 示 。 其 所
者的长处 , 期投 资小 , 价 比高 , 初 性 能满 足 高 压 大 容
量 系统 实用 化 的要 求 , 目前 工 程 应用 中 主要 采 用 是
的形式 。本 文 以高压 大容 量系 统谐 波抑制 和无 功补 偿 的综 合治 理 为 目的 , 有 源 滤 波器 的最 佳 滤 波效 从 果和最 小经 济成 本 两 个角 度 考 虑 , 并从 主要 组 成 部 分 的参 数设 计 、 主要 设备 的选 取与布 线 、 系统 的工程
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第 2卷 第 1 6 期
20 0 7年 1月
电 工 电 能 新 技 术
Ad a c d Te h oo y o lcrc lEn i e rn d En ry v n e c n l g fE e tia gn e g a eg i n
高压直流输电交流滤波装置参数设计研究
高压直流输电交流滤波装置参数设计研究摘要:该文在单极高压直流输电系统的PSCAD/EMTDC模型的基础上,通过仿真分析该系统未采取任何滤波装置时交流侧电流的谐波特点,依据谐波分析结果确定滤波方案,设计滤波器相关参数,通过对比加装滤波器前后交流侧电流FFT分析结果,验证该滤波器设计方案的合理性。
关键词:高压直流PSCAD/EMTDC 交流滤波器单极谐波问题是高压直流输电系统中的一个重要的技术问题。
高压直流输电线路整流侧和逆变侧的换流装置需要补充大量的无功功率[1],换流装置在运行时会在直流侧和交流侧产生大量谐波[2],恶化电能质量[3],增加设备的附加损耗和发热,干扰系统的正常通信等[4]。
无功补偿和交流滤波器是换流站的重要组成部分,对整个直流输电系统的性能具有重要影响,无源滤波器具有可靠性高,成本低的特点,广泛应用在电力系统中谐波抑制。
该文研究高压直流输电系统中交流侧滤波器的设计和参数的确定方案。
1 仿真模型的搭建该高压直流输电系统直流电压等级为500kV,输电容量为1000MW,换流站是由两个6脉波整流桥串联而成的12脉波整流器,整流侧变压器容量设为603.73MV A,逆变侧变压器容量为591.79MV A,整流侧和逆变侧变压器均采用Y/△和Y/Y串联接线方式,漏阻抗设为0.18pu,整流侧和逆变侧的变比分别为345kV/211.25kV和230kV/206.55kV(图1)。
2 HVDC系统交流侧谐波特性分析在理想化条件的情况下,换流站交流侧的三相电流和电压中的谐波次数和特性比较有规律,这一部分谐波统称为特征谐波[5]。
对于脉波数为12的换流器在直流侧仅产生12n次的特征谐波,而在交流侧电流中会产生12n±1次的特征谐波电流,其中n为正整数。
对交流侧的谐波电流,当考虑换相电抗的影响时,换相期间的叠弧角圆滑了线电流波形的矩形边缘,从而削弱了谐波分量的幅值[6]。
其电流谐波分量的衰减因子为可见,交流系统的谐波是运行条件的函数,随着μ增加,谐波分量减少,并且这种减少随谐波次数的增加而更加明显。
无变压器型混合有源电力滤波器的稳定性分析
・ 电能质量 ・
无 变 压 器 型 混 合 有 源 电力滤 波器 的 稳定 性 分 析 术
张 国荣 郑 群 宋 刚 史 彦 , , ,
(. 1 合肥 工业 大 学 电气与 自动 化 工程 学 院 , 安徽 合肥
200 3 0 9;
i o diin o ih v la e a d lr e c pa i y t m. Ther s a c swe e ma n e i n o r n f r re sh — n e n to fh g otg n a g a ct s se y e e r he r de o d sg fa ta so me ls y b i ct e p we le .a hem ahe ai lmo e fHAPF wa r s ne rd a i o rf tr nd t t m t d lo v i ca sp e e td. Two fc o swe e a ay e a t r r n lz d:t e p we h o r
( . c ol f l tcE gneigadA tm t n He i nvri f eh ooy e i 3 0 9 hn ; 1 Sh o o Ee r n ier n uo ai , f i syo c n l ,H f 0 0 ,C ia ci n o eU e t T g e2
关 键 词 :无 变 压 器 型 ;混 合 有 源 电 力 滤 波 器 ;稳 定 性 分 析 中图 分 类 号 :F 1 . 文 献 标 志 码 : N7 3 8 B 文 章 编 号 :10 —5 1 2 1 )00 4 -5 0 1 3 (01 1- 0 5 0 0
田 蛳 埒 捕 有- _ 片向为 申 ,申 予 l 技术
高压并联式混合型电网高次谐波有源滤波装置
要 的各 次 谐 波 电流 。 对 系 统 来 说 , 源 高 次 谐 波 滤 波 有 器是 一高阻抗 、 次 谐 波 的电流 源 , 的接 人 对 系统 高 它 阻 抗 没 有 影 响 , 自行 适 应 被 补 偿 线 路 所 需 补 偿 的 谐 能 波 电流的需要 , 存 在过补偿 和过 负荷 的问题 ; 时 , 不 同
的要 求 。为 了治 理 谐波 和 提 高 功 率 因数 , 年 来 , 多 多 许
国家 都 先后 研 制 了多 种 形式 的 静 止 无 功 补 偿 和 消 谐 装 置 , 完成 不 同类 型 的 无 功 补偿 和治 理 谐 波 的 任务 。 以
( )采 用 晶 闸 管 ( C 元 件 的 静 止 无 功 补 偿 装 1 s R) 置 ( VC) 交 流 滤 波 器 ( C) 联 。这 种 S S 与 F 并 VC是 由 晶 闸管 控 制 的 电 抗 器 ( CR) 晶 闸 管 投 切 的 电 容 器 组 T 和 (S 构 成。该装置 的优点是 在 三相 系统 中应用 时 , T C) 可 以用 来 补 偿 三 相 电压 的 不 平 衡 , 无 功 输 出能 连 续 对 可 调 。其 缺 点 是 T R 在 运 行 中 的 无 功 输 出 是 通 过 调 C 节 晶 闸管 的 导 通 角 来 实 现 的 , CR会 产 生 大 量 的 高 次 T 谐 波 电 流 , 此 交 流 滤 波 器 的 滤 波 容 量 要 相 应 地 增 因 加 , 而 使 正 常 运 行 的 损 耗 也 大 大 增 加 。若 把 T 从 CR
合技术、 滤波装置的并联运行仿真及实际工业运行效果等 方面。谈装置的鉴定测量结果为 : 实测补偿容量达 5 8 1k A 0 . V
以上, 超过设计值 4 0k A; 8 V 空投损耗为额定补偿容量的 0 1% : .2 动态响应时间小于0 3m : 运后 的母线 电压畸变率为 . 8投
有源电力滤波器与高压变频器结合应用研究
A c iePo e le nd t eH i h Vot g nv r e m bi d Re e r h tv w rFi ra h g la eI e t rCo t ne s a c
Wa g Xi i n n qa
(S a g a u p s u e t cC .Lt , S a g a 0 3 h n h i r a sS nElcr o, d S i hnhi 03 2 1)
技 术 与 应 用
有 源 电力滤 波器 _ 与高压 变 结合应用研 究 ]同 : 匹 频器 艾 l
王 西前
( 海追 日电气有 限公 司,上海 上 2 03 ) 0 3 1
摘要 根 据 目前很 多大 中型企 业使用 的 高压 变频器存 在 的问题 ,如 电 网的谐 波 污染 、电 网功
随着现 代 电力 电子技术 和微 电子技 术 的迅猛发
更好 ,可 以同时滤除 多次及 高次 谐波 ,且不会 引起 谐振 。 目前 的有源 滤波 器均 以低压 为主 ,高压 有源
展 ,高压 大功率 变频调 速装 置不 断成熟起 来 ,原来
一
有源电力滤波控制技术的研究及应用
有源电力滤波控制技术的研究及应用一、概述随着现代电力电子技术的迅猛发展,电力系统中谐波污染和无功损耗问题日益突出,严重影响着电能质量以及电力系统的稳定运行。
为了解决这一问题,有源电力滤波技术应运而生,并在电力系统中得到广泛应用。
有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种基于电力电子技术和计算机控制技术的先进装置,能够实时监测电力系统中的电压和电流,对谐波和无功功率进行补偿,从而改善电能质量,提高电力系统的稳定性和效率。
有源电力滤波控制技术作为有源电力滤波器的核心,其研究与应用对于提高电力系统的电能质量和运行稳定性具有重要意义。
国内外学者对有源电力滤波控制技术进行了深入研究,提出了多种控制策略和优化算法。
这些研究不仅丰富了有源电力滤波技术的理论体系,还为实际应用提供了有力支持。
在实际应用中,有源电力滤波器已广泛应用于工业、商业、住宅等各个领域。
通过采用先进的控制策略和优化算法,有源电力滤波器能够实现对谐波和无功功率的有效补偿,降低电力系统的损耗,提高设备的运行效率。
有源电力滤波器还具有响应速度快、补偿精度高等优点,能够有效应对电力系统中的突发谐波污染事件。
尽管有源电力滤波控制技术取得了显著的研究成果和应用效果,但仍存在一些挑战和问题。
对于不同类型负载的适应性、控制算法的复杂度以及设备成本等方面仍有待进一步研究和优化。
未来有源电力滤波控制技术的研究将更加注重实际应用需求,致力于提高滤波器的性能、降低成本并拓展其应用范围。
有源电力滤波控制技术作为改善电能质量和提高电力系统稳定性的有效手段,其研究与应用具有重要意义。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展,有源电力滤波控制技术将在未来发挥更加重要的作用。
1. 电力污染现象及危害随着电力电子技术的飞速发展,各类非线性负荷的广泛应用使得电网中的谐波污染问题日益严重。
谐波污染不仅影响电力系统的正常运行,还可能对用电设备造成损害,甚至对人们的生产生活安全构成威胁。
煤矿1140V有源电力滤波器的研究
结构简 单、对逆变器开关器件反 向耐压 要求 不高、能量消耗小、控 制容 易实现 等优点 。指令 电流运算 电路采集 电网含有 谐波的三相 电 流 ,根据相 应的谐波检测理论 ,经过运 算,滤 除其中的谐波 电流得 到基波 电流 。并用采集的 电流减去计算所 的基波 电流 得到应该补偿 的指令 电流 。电流跟踪控制 电路较 指令 电流和系统实际补偿给 电网
1 ‘=t+
, +i h
随着 电力 电子技术 的发展,煤矿供 电系 统中大量的采用含半导 体 的非线性元件 的负载 ,例如 矿井提升机 、通风机 、主排水泵 、带 式输送 机、架线式 电机车 等设备节能和控制用 的电力电子设备 ,诸 如各种 变频器、交直流换流设 备、变流器 、整流设备 、软启动设备 等 。它们 都会在电网中产生不 同频率和幅值 的谐波 。 煤矿供 电网络谐波 的危害主要是造成 电网的功率损耗增加 ,设 备寿命 缩短 ,接地保护功 能失灵,遥控功能失 常,线路和设备过热 等,还 会引起变 电站局部 的并联或串联谐振 ,造成 电力互感器 、变 电站 系统中的设备和元件产生 附加的谐波损耗 ,从 而造成供电网络 设施损 坏、元器件老化 .造 成电子保护装置误动作 ,增大附加磁场 的干 扰 等 。 3 有 源 电力 滤 波 器 的优 势 有源 电力滤波器是 电力系统 中重要 的电力 电子 技术应用装置 , 是保证 电力系统 良好运行环境 和城市 电网改造所迫切 需要的技术手 段。与传统的无源 电力滤波 器相 比,有源 电力谐波 抑制装置具有下 列优 势:( 1 )对频 率和大小变化的谐波进行动态补偿 ,反应 快 ;( 2 ) 所需贮能元件容量较 小;( 3 )即使谐波 电流过 大,抑制装置也不会 发生 过载 ;( 4 )补偿效 果受电网阻抗变化 的影 响小,且不会发生谐 振 ;( 5 )跟踪 电网频率 的变化 ,其补偿性能不受 电网频率变化 的影 响;( 6 )安装方便 。 4技术 方案 与关键 技术 4 . 1 基 于 瞬 时 无 功 理 论 控 制 算 法 本有源滤波器 是全 数字化控制 ,采用 先进 的基 于瞬时无功理论 的控 制算法 ,实时 以及精确地补偿系 统中的谐波和 无功 电流 。 4 . 2 技术方案 对于高压有源 滤波一般有两种基本 的开发思路或策略 ,从而形 成 两 类 不 同性 质 的产 品 。 一 种 方 式 利 用 相 对 比 较 成 熟 的 低 压 电力 有 源滤波装置 ,与专有 的宽频带变压器 串联 ,从 而将可 以将相对成熟 的低 压 电力有源滤波装 置应用于高 电压等级 的电网上 。另一种方案 则是重新开发直挂 式的高压电力有源滤 波装 置。有源滤波器原 理图
论新型有源电力滤波器治理企业配电网谐波
【 关键词 】 配电网; 企业 : 谐 波; 治理 ; 有源电力滤 波器 ; 新型; 应 用; 分析
配 电 网谐 波 对 于 电 网 的 安 全 稳 定 运 行 有 着极 为 不 利 的 影
响 大型 厂 矿 企 业 的配 电 网 系统 的安 全 稳 定运 行 . 对 于企 业 的
补充 . 客服谐波治理的局限性。 这 种 有 源 电 力 滤波 器与 无 源 电 力 滤 波 器 混合 应 用 的 滤 波 技 术 与 方 式 ,也 被 称 为 是 新 型 有 源
电 网谐 波 治 理 中 . 也 主 要 是 依 据 配 电 网 谐 波 的 产 生原 理 , 采用
动 态 谐 波 补偿 的 方 法 进 行 治 理 和 控 制 . 以保 证 配 电 网 的 安 全
稳 定 运 行 通 常情 况 下 。 在 企 业 配 电 网谐 波 治 理 中 。 通 过 无 源
及 特 征优 势进 行 分析 , 促 进 新 型 有 源 电力 滤 波 器 的推 广应 用。
l 新型有源 电力滤波器及其 结构特征分析
1 . 1 新型有源电力滤波技术 .
配 电 网运 行 过 程 中 .配 电 网谐 波 主要 是 配 电 网 电弧 炉 以
及 变频 装 置运 行 应 用 中产 生 的 一 种 动 态谐 波 , 因此 . 在 进 行 配
一
定 的 无 功功 率补 偿 容 量 . 有 利 于进 行额 外并 补 电容 器 装 置成
电 压 型逆 变 器 以及 耦 合 变・ 压 器、 纹波滤波器、 注入 支路 等 结 构
本 的 节 约 和控 制避 免 , 有 着积 极 的 作 用 和 意 义 。本 文 通 过 对 于 部 分 组 成 , 在 整 个 有 源 电力 滤 波 器 系统 结 构 中 . 直 流侧 电 容 以 新 型 有 源 电 力滤 波 器 结 构特 点 以 及进 行 配 电 网谐 波 治理 中补 及 电压 型逆 变 器等 结 构 部 分 ,主 要 组 成 有 源 电 力 滤 波 器 系统
高压直流输电系统中谐波电流的有效分离策略
高压直流输电系统中谐波电流的有效分离策略高压直流输电(HVDC)系统作为远距离电力传输的重要方式,因其高效、稳定及对环境影响较小等优点而被广泛应用于跨国电网互联及大规模可再生能源基地的电能外送。
然而,HVDC系统在运行过程中产生的谐波电流问题,对电网的安全运行和设备的寿命构成威胁。
因此,探索有效的谐波电流分离策略显得至关重要。
以下是针对高压直流输电系统中谐波电流有效分离的六个策略方向:一、有源滤波器的应用有源滤波器(Active Power Filter, APF)是基于实时检测电网中谐波电流并产生相反相位电流来抵消谐波的技术。
APF具有高度灵活性和快速响应能力,能精确跟踪并抑制各种谐波,尤其是对于动态变化的谐波污染,其效果尤为显著。
在HVDC系统中,通过安装有源滤波器于换流站输出端,可以有效减小流入交流电网的谐波电流,保证电网质量。
二、混合型滤波器系统集成混合型滤波器系统结合了无源滤波器(Passive Filter, PF)和有源滤波器的优点,既能处理特定频率的谐波,又能灵活应对谐波变化。
无源滤波器通常用于滤除固定频率的谐波,成本较低但适应性较差;有源滤波器则补充处理非固定频率或复杂变化的谐波。
两者集成使用,可以实现更全面的谐波管理,提高滤波效率,同时降低成本和占地面积。
三、改进换流技术与控制策略换流技术的革新是降低HVDC系统谐波产生的根本途径。
例如,多电平换流器(MMC, Modular Multilevel Converter)利用多个子模块级联,能够生成接近正弦波的电压和电流,大大减少了谐波含量。
此外,优化控制策略,如改进的PWM调制策略和预测控制算法,也能有效减少换流过程中产生的谐波电流,提高系统的整体效率和稳定性。
四、谐振直流链接滤波器设计谐振直流链接滤波器是针对HVDC系统中的直流侧设计的,它利用LC谐振原理,选择性地吸收特定频率的谐波电流,避免其流入交流电网。
合理设计的谐振滤波器可以大幅降低直流侧的谐波,减少对交流系统的干扰,并且有助于提高直流电压的质量,保障系统的长期稳定运行。
高压滤波器的作用是什么
高压滤波器的作用是什么
在现代工业生产中,高压滤波器起着至关重要的作用。
高压滤波器是一种用于高压环境下的滤波设备,主要作用是对电气系统中的高压信号进行过滤,消除噪音和干扰,确保系统稳定运行。
高压滤波器通常应用于诸如电力系统、通信系统、工业控制设备等领域。
首先,高压滤波器能够有效地滤除系统中的噪音信号。
在电气系统中,随着电流的传输和信号的传输,往往会受到外部干扰或系统内部电磁干扰的影响,这些干扰信号会严重影响系统的正常运行。
通过高压滤波器的作用,可以将这些噪音信号进行滤波处理,使得系统传输的信号更加纯净,提高系统的稳定性和可靠性。
其次,高压滤波器还可以有效地消除系统中的谐波。
在高压电气系统中,由于非线性负载的存在,往往会导致谐波的产生,这些谐波信号会严重影响系统的功率质量,引起电力设备的过热、损坏等问题。
通过高压滤波器对电流进行滤波处理,可以有效地消除谐波,保障系统电力质量,延长设备的使用寿命。
此外,高压滤波器还可以降低系统中的电磁干扰。
在现代高压电气系统中,各种电子设备的使用越来越普及,电磁干扰也越来越严重。
高压滤波器可以对系统中的电磁干扰信号进行阻隔和过滤,有效地保护系统内部的电子设备不受干扰影响,保证系统的正常运行。
综上所述,高压滤波器在高压电气系统中扮演着非常重要的角色,其作用主要体现在滤除噪音信号、消除谐波、降低电磁干扰等方面。
通过合理使用高压滤波器,可以提高系统的稳定性和可靠性,保障设备的正常运行,为工业生产和通信传输提供可靠保障。
1。
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关 键 词 : 高压 电网 ; 混合 型 滤波 器 ; 谐 波抑 制 ; 控 制 策略 ; 谐 波抑制 函数
ห้องสมุดไป่ตู้
中图分 类号 : T M 7 6
文 献标 志码 : A
文章 编号 : 1 6 7 3 — 9 7 8 7 ( 2 0 1 5 ) 0 5 - 0 6 9 5 07 -
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锐
( 1 . 河南理 q - 大学 电气3 - 程 与 自动 化 学 院 , 河南 焦作 4 5 4 0 0 0; 2 华 北 电 力 大 学 电气 与 电子 工 程 学 院 , 北京 1 0 2 2 0 6)
摘要 : 为 满足 大容量 无 功补偿 和提 高谐 波抑 制 能力 两方 面的要 求 , 以郑 州换 流站 交流侧 电网为 滤 波对 象 , 提 出一种 可 用 于高压 电 网的新 型混合 滤波 器。在 分 析 新 型混 合 滤 波 器的拓 扑 结构
Abs t r a c t : To me e t l a r g e c a p a c i t y r e a c t i v e po we r c o mp e n s a t i o n a n d t o i mp r o v e h a r mo n i c s u p pr e s s i o n a b i l i t y,a
Re s e a r c h o n a n o v e l h y b r i d f i l t e r f o r h i g h v o ha g e p o we r g r i d
KANG Ru n s h e n g , W ANG Me n g he , L I AN Hua n , HAN Ho n g we i , ZHANG Rui
和 滤波原 理之 后 , 分别探 讨 了把 有 源部 分控 制 成 电压 源或 电流 源的情 况 , 并且选择 了合 适 的控 制 策略 。设计 了无源部 分参 数 , 运 用 Ma t l a b软件 做 出谐 波抑 制 函数 曲线 并 对该 混合 型 滤 波 器
的谐 波抑 制 能 力进 行 分析 。结 果表 明 , 在 系统 参数 波动 的 情 况 下 , 该装 置 仍 具有 很 高的稳 定
Z h e n g z h o u c o n v e r t e r s t a t i o n i n p o we r g r i d a s a i f l t e r o b j e c t .Af t e r a n a l y z i n g t h e t o p o l o g i c a l s t r u c t u r e a n d w o r k
t r o n i c E n g i n e e r i n g, N o r t h C h i n a E l e c t r i c P o w e r U n i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 2 2 0 6, C h i n a )
Vo 1 . 3 4 No. 5
0c t . 2 0l 5
DOI : 1 0. 1 6 1 8 6 / j . c n k i . 1 6 7 3 — 9 7 8 7 . 2 0 1 5 . 0 5 . 0 2 0
可 用 于高 压 电 网 的新 型混 合 滤 波 器 研 究
, 张 康 润 生 , 王 梦荷 , 连 欢 韩 宏 伟
第3 4卷 第 5期
2 0 1 5年 1 0月
河 南 理 工 大学 学 报 ( 自然 科 学 版 )
J O U R N A L O F H E N A N P O L Y T E C H N I C U N I V E R S I T Y( N A T U R A L S C I E N C E )
t i o n we r e d i s c u s s e d r e s p e c t i v e l y,a n d a n a p p r o p r i a t e c o n t r o l s t r a t e g y wa s s e l e c t e d . Th e n,t he p a s s i v e p a r t p a — r a me t e r s we r e c h o s e n a n d a h a r mo n i c s u pp r e s s i n g f u n c t i o n wa s us e d t o a n a l y z e t h e i n lu f e n c e o f di f f e r e n t s y s t e m
n o v e l h y br i d il f t e r t h a t c o u l d be us e d f o r hi g h v o h a g e p o we r n e t wo r k wa s p r o p o s e d by t a k i n g t h e AC s i d e o f
( 1 . S c h o o l o fE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g a n dA u t o ma t i o n, He n a nP o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y , J i a o z u o 4 5 4 0 0 0 , H e n a n , C h i n a; 2 . S c h o o l fE o l e c t r i c a l a n dE l e c 。
t h e o r y o f t h e n o v e l h y b r i d il f t e r ,t h e a c t i v e p a t r o f t he c o n t r o l i n t o t h e v o l t a g e s o u r c e a n d c u r r e nt s o u r c e s i t u a —