并联型有源滤波器的基本工作原理
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称 正 弦 电流 。
关键 词 ： 联 有 源 滤 波 器 ； 波 ； 率 因素 并 谐 功 中 图 分类 号 ： Ｎ １ ． Ｔ ７３ ８ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ １ ５ ４ ２ １ ）６ ０ ４ ２ １ ７ —２ ４ （ ０ ０ ０ —０ ４ —０
在 现 代 工 业 技 术 高 度 发 达 的 今 天 ， 力 系 统 电
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４ ４
－ — － —
并 联 型 有 源 滤 波 器 的基 本 工 作 原 理
技 术 ， 个装 置 就 可 以 同 时 实 现 消谐 和无 功 补偿 整 功 能 。 在 图 ２中 ， 电 网 提 供 的 电 流 ； 为 负 载 ｉ为 ｉ
谐 波抵 消掉 ， 之 不 回流入 系统 。 上述 分 析 可 以 使 经
１ 有 源 滤 波 器 的 结 构
有 源 滤 波 器 由 电 流 谐 波 分 量 检 测 部 分 、 流 电 谐 波 风 凉 控 制 电 路 部 分 、 冲 宽 度 调 制 （ ｕｓ 脉 ｐｌ ｅ ｗ ｄｈｍｏ ｕａｉｎ Ｐ Ｍ ） 变 器 部 分 、 入 变 压 ｉｔ ｄ ｌｔ ， Ｗ ｏ 逆 注 器 构 成 的输 出 部 分 和 由 直 流 电 抗 器 构 成 的 直 流 电 源 部 分 等 ５部 分 组 成 （ 图 １ 。有 源 滤 波 器 在 结 见 ） 构 上 采 用 了 具 有 自 动 换 流 能 力 的 可 关 断 晶 闸 管
注入 到供 电线路 。脉 冲宽度调 制逆 变器 同时兼有
向 直 流 电抗 器 （ 电 容 器 ） 供 电 能 的 功 能 ， 个 或 提 这
过程 直接受 高次谐 波 电流补偿 量检 测及 其控 制 电 路 的控制Ⅲ 。
真， 成为 主要 的谐 波 源 。 民用 和 商业 用 电 占城 市 用 电的 比例 较 大 ， 中数 量 庞 大 的 电 冰 箱 、 其 电视 机、 电扇 、 衣机 、 算 机 和 空 调 等家 用 电器产 生 洗 计
收 稿 日 期 ： Ｏ ０ ０ — １ ２ １— ６ ２
电路 采用 三相桥 式 电压 源逆 变 器 ， 联 有 源 电力 并 滤波 器与 负载直 接并联 。逆变 电路采 用 电流 控制
作 者 简 介 ： 祖 喜 （ ９ ５ 一 ） 男 ， 北 宜 昌人 ， 峡 大 学 外语 学 院语 言 中心 高 级 工 程 师 ， 士 。 李 １ ６ － ， 湖 三 硕
（ ａ ｅｔ ｒ — ｆ ｔ ｙ ｉｔ ｒ ＧＴＯ） 成 的 高 频 逆 变 ｇ ｔ ｕ ｎ ｏ ｆ ｈ ｒｓｏ ， 组
整个 系统要 以实 现 消 谐 和无 功 补 偿 控 制为 目标 。
系统设计 要求 为 ： 入 电 流 总谐 波 畸 变率 及 各 次 输
谐波满足 Ｉ Ｅ ５ ９ 准 ； 入功 率 因数 高 于 ０ ９ Ｅ Ｅ１标 输 ．５ 且 连续可 调 ； 负载 变 化 调节 时 间 低 于一 个 电 网电
图 １ 有 源 滤 特点
由于 电 网中存 在 无 功 和谐 波 污 染 ， 确 定并 可
联 型 有 源 滤 波 器 实 现 的 功 能 为 ： 论 负 载 输 入 电 无 压 是 否 成 为 三 相 对 称 正 弦 电 压 ， 源 输 出 位 于 对 电 应相负 载 电压相 位 相 同 的三 相 对 称 正 弦 电流 ， 即
摘 要 ： 过 对 有 源 滤 波 基 本 工 作原 理 的分 析 ， 出 并联 型 有 源 电力 滤 波器 采 用 的 补 偿 策 略 不 同 ， 得 的 通 得 获
性 能指 标 也 不 相 同 ， 联 型 源 电 力 滤 波器 的控 制 目标 是 保 证 三相 电 源进 线 电 流 成 为 与对 应 负 载 电压 相 同 的对 并
的谐 波 电流 ， 由于 工 作 同 时 性 强 ， 成 为 配 电 网 中 已
谐波 的主要 污染源 。电 能质量 的下 降将严 重影 响 供 、 电设备 的安 全 。治 理谐 波 是 提 高 供 电 电能 用 质量 的主要研 究 内容之 一 ， 是 现 代 电 力 系统 安 也 全而经 济运 行 的迫 切 要 求 。 因此 ， 有 源 电力 滤 用 波器来 抑制和 补偿谐 波 ， 可提 高 电能质量 。
所 需 的频 率 和 波 形 的 交 流 电 流 ， 由 注 入 变 压 器 再
中非线性 负荷侧 大量增 加 。电力 系统 中 电子装 置
的 开 关 动 作 向 电 网 中 注 人 了 大 量 的 谐 波 和 次 谐 波 分 量 ， 得 交 流 电 网 中 的 电 压 和 电 流 波 形 严 重 失 使
压 周期 。
器 ， 够 将 直 流 电 流 变 为 交 流 电 流 。 有 源 滤 波 器 能
并 联 有 源 滤 波 器 装 置 结 构 见 图 ２ｚ， 中 主 其 Ｅ ３
是 由直流 电抗 或 电流构 成 的储 能 直流 电源 ， 逆 经 变器把 存储在 电抗 （ 电容 ） 的支流 电 能转换 为 或 中
第 ３ Ｏ卷 第 ６期
２１ ０ ０年 １ １月
孝 感 学 院学 报
Ｊ ＯＵ ＲＮＡｌ ＯＦ ＸＩ ＡＯＧＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ
Ｖ ０ Ｌ． Ｎ ｏ．６ ３Ｏ
Ｎ ０ Ｖ． Ｏ１ ２ ０
并 联 型有 源滤 波 器 的基 本 工作 原 理
李祖 喜
（ 峡大学 外语学院 ， 三 湖北 宜 昌 ４ ３ ０ ） ４ ０ ２
看 到 ， 源滤 波器 可 同时补 偿无 功 功率 ， 只需 使 有 这
ｉ 一 ｉ ｉ， ｉ一 ＋ 则 即 电 源 中 就 只 含 基 波 有 功
电流 ； 为有 源滤 波器 的输 出 电流 。
电流 ， 电源 电流成 为正 弦且 电网功率 因数 为 １ 使 。
根 据前 面对 有 源 滤 波器 工 作 原 理 的分 析 ， 有 源滤 波器 的特 点如下 ： １ 有 源 滤 波 器 可 对 各 次 谐 波 和 分 数 谐 波 均 能 ） 有效 地抑 制 ， 且可 提高 功率 因数 。 并 ２ 当 系 统 阻 抗 和 频 率 发 生 波 动 时 ， 源 滤 波 ） 有 器 不会 影 响补偿 效果 。
关键 词 ： 联 有 源 滤 波 器 ； 波 ； 率 因素 并 谐 功 中 图 分类 号 ： Ｎ １ ． Ｔ ７３ ８ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ １ ５ ４ ２ １ ）６ ０ ４ ２ １ ７ —２ ４ （ ０ ０ ０ —０ ４ —０
在 现 代 工 业 技 术 高 度 发 达 的 今 天 ， 力 系 统 电
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并 联 型 有 源 滤 波 器 的基 本 工 作 原 理
技 术 ， 个装 置 就 可 以 同 时 实 现 消谐 和无 功 补偿 整 功 能 。 在 图 ２中 ， 电 网 提 供 的 电 流 ； 为 负 载 ｉ为 ｉ
谐 波抵 消掉 ， 之 不 回流入 系统 。 上述 分 析 可 以 使 经
１ 有 源 滤 波 器 的 结 构
有 源 滤 波 器 由 电 流 谐 波 分 量 检 测 部 分 、 流 电 谐 波 风 凉 控 制 电 路 部 分 、 冲 宽 度 调 制 （ ｕｓ 脉 ｐｌ ｅ ｗ ｄｈｍｏ ｕａｉｎ Ｐ Ｍ ） 变 器 部 分 、 入 变 压 ｉｔ ｄ ｌｔ ， Ｗ ｏ 逆 注 器 构 成 的输 出 部 分 和 由 直 流 电 抗 器 构 成 的 直 流 电 源 部 分 等 ５部 分 组 成 （ 图 １ 。有 源 滤 波 器 在 结 见 ） 构 上 采 用 了 具 有 自 动 换 流 能 力 的 可 关 断 晶 闸 管
注入 到供 电线路 。脉 冲宽度调 制逆 变器 同时兼有
向 直 流 电抗 器 （ 电 容 器 ） 供 电 能 的 功 能 ， 个 或 提 这
过程 直接受 高次谐 波 电流补偿 量检 测及 其控 制 电 路 的控制Ⅲ 。
真， 成为 主要 的谐 波 源 。 民用 和 商业 用 电 占城 市 用 电的 比例 较 大 ， 中数 量 庞 大 的 电 冰 箱 、 其 电视 机、 电扇 、 衣机 、 算 机 和 空 调 等家 用 电器产 生 洗 计
收 稿 日 期 ： Ｏ ０ ０ — １ ２ １— ６ ２
电路 采用 三相桥 式 电压 源逆 变 器 ， 联 有 源 电力 并 滤波 器与 负载直 接并联 。逆变 电路采 用 电流 控制
作 者 简 介 ： 祖 喜 （ ９ ５ 一 ） 男 ， 北 宜 昌人 ， 峡 大 学 外语 学 院语 言 中心 高 级 工 程 师 ， 士 。 李 １ ６ － ， 湖 三 硕
（ ａ ｅｔ ｒ — ｆ ｔ ｙ ｉｔ ｒ ＧＴＯ） 成 的 高 频 逆 变 ｇ ｔ ｕ ｎ ｏ ｆ ｈ ｒｓｏ ， 组
整个 系统要 以实 现 消 谐 和无 功 补 偿 控 制为 目标 。
系统设计 要求 为 ： 入 电 流 总谐 波 畸 变率 及 各 次 输
谐波满足 Ｉ Ｅ ５ ９ 准 ； 入功 率 因数 高 于 ０ ９ Ｅ Ｅ１标 输 ．５ 且 连续可 调 ； 负载 变 化 调节 时 间 低 于一 个 电 网电
图 １ 有 源 滤 特点
由于 电 网中存 在 无 功 和谐 波 污 染 ， 确 定并 可
联 型 有 源 滤 波 器 实 现 的 功 能 为 ： 论 负 载 输 入 电 无 压 是 否 成 为 三 相 对 称 正 弦 电 压 ， 源 输 出 位 于 对 电 应相负 载 电压相 位 相 同 的三 相 对 称 正 弦 电流 ， 即
摘 要 ： 过 对 有 源 滤 波 基 本 工 作原 理 的分 析 ， 出 并联 型 有 源 电力 滤 波器 采 用 的 补 偿 策 略 不 同 ， 得 的 通 得 获
性 能指 标 也 不 相 同 ， 联 型 源 电 力 滤 波器 的控 制 目标 是 保 证 三相 电 源进 线 电 流 成 为 与对 应 负 载 电压 相 同 的对 并
的谐 波 电流 ， 由于 工 作 同 时 性 强 ， 成 为 配 电 网 中 已
谐波 的主要 污染源 。电 能质量 的下 降将严 重影 响 供 、 电设备 的安 全 。治 理谐 波 是 提 高 供 电 电能 用 质量 的主要研 究 内容之 一 ， 是 现 代 电 力 系统 安 也 全而经 济运 行 的迫 切 要 求 。 因此 ， 有 源 电力 滤 用 波器来 抑制和 补偿谐 波 ， 可提 高 电能质量 。
所 需 的频 率 和 波 形 的 交 流 电 流 ， 由 注 入 变 压 器 再
中非线性 负荷侧 大量增 加 。电力 系统 中 电子装 置
的 开 关 动 作 向 电 网 中 注 人 了 大 量 的 谐 波 和 次 谐 波 分 量 ， 得 交 流 电 网 中 的 电 压 和 电 流 波 形 严 重 失 使
压 周期 。
器 ， 够 将 直 流 电 流 变 为 交 流 电 流 。 有 源 滤 波 器 能
并 联 有 源 滤 波 器 装 置 结 构 见 图 ２ｚ， 中 主 其 Ｅ ３
是 由直流 电抗 或 电流构 成 的储 能 直流 电源 ， 逆 经 变器把 存储在 电抗 （ 电容 ） 的支流 电 能转换 为 或 中
第 ３ Ｏ卷 第 ６期
２１ ０ ０年 １ １月
孝 感 学 院学 报
Ｊ ＯＵ ＲＮＡｌ ＯＦ ＸＩ ＡＯＧＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ
Ｖ ０ Ｌ． Ｎ ｏ．６ ３Ｏ
Ｎ ０ Ｖ． Ｏ１ ２ ０
并 联 型有 源滤 波 器 的基 本 工作 原 理
李祖 喜
（ 峡大学 外语学院 ， 三 湖北 宜 昌 ４ ３ ０ ） ４ ０ ２
看 到 ， 源滤 波器 可 同时补 偿无 功 功率 ， 只需 使 有 这
ｉ 一 ｉ ｉ， ｉ一 ＋ 则 即 电 源 中 就 只 含 基 波 有 功
电流 ； 为有 源滤 波器 的输 出 电流 。
电流 ， 电源 电流成 为正 弦且 电网功率 因数 为 １ 使 。
根 据前 面对 有 源 滤 波器 工 作 原 理 的分 析 ， 有 源滤 波器 的特 点如下 ： １ 有 源 滤 波 器 可 对 各 次 谐 波 和 分 数 谐 波 均 能 ） 有效 地抑 制 ， 且可 提高 功率 因数 。 并 ２ 当 系 统 阻 抗 和 频 率 发 生 波 动 时 ， 源 滤 波 ） 有 器 不会 影 响补偿 效果 。