近年來,隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能得到了更加充分的利用。但電力電子裝置自身所具有的非線性也使得電網(wǎng)的電壓和電流發(fā)生畸變,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統(tǒng)諧波污染問題日益嚴(yán)重,已成為了影響電能質(zhì)量的公害,對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成極大的影響;而另一方面供電方及其電力系統(tǒng)設(shè)備、用戶及其用電器對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高,這一矛盾使得人們對(duì)諧波污染問題越來越重視。據(jù)《中國電力》報(bào)道,我國僅由電能質(zhì)量問題造成的年電能損失就高達(dá)400多億元,冶金、鐵路、礦山等企業(yè)的諧波嚴(yán)重超標(biāo),因諧波問題導(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(duì)電力系統(tǒng)的諧波污染進(jìn)行綜合治理已成為擺在科技工作者面前的一個(gè)具有重要現(xiàn)實(shí)意義的研究課題。而有源電力濾波器
由于具有高度可控性和快速響應(yīng)性,能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,因而受到廣泛的重視,成為目前國內(nèi)外供電系統(tǒng)諧波抑制研究的熱點(diǎn)。
按電路拓樸結(jié)構(gòu)分類,電力有源濾波器可分為并聯(lián)型、串聯(lián)型、串-并聯(lián)型和混合型。
圖1 并聯(lián)型有源濾波器
圖1所示為并聯(lián)型有源濾波器的基本結(jié)構(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)償以及平衡三相系統(tǒng)中的不平衡電流等。目前并聯(lián)型有源濾波器在技術(shù)上已較成熟,它也是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種有源濾波器拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)。
圖2 串聯(lián)型有源濾波器
圖2所示為串聯(lián)型有源濾波器的基本結(jié)構(gòu)。它通過一個(gè)匹配變壓器將有源濾波器串聯(lián)于電源和負(fù)載之間,以消除電壓諧波,平衡或調(diào)整負(fù)載的端電壓。與并聯(lián)型有源濾波器相比,串聯(lián)型有源濾波器損耗較大,且各種保護(hù)電路也較復(fù)雜,因此,很少研究單獨(dú)使用的串聯(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。
圖3混合型有源濾波器